Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-24T17:02:56Z No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado.pdf: 2715734 bytes, checksum: f14542bfbb505b150814a53922bc4aac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T17:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao mestrado.pdf: 2715734 bytes, checksum: f14542bfbb505b150814a53922bc4aac (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O estudo da mineralização da matéria orgânica em sedimentos marinhos tem sido investigado em vários locais do mundo a décadas, principalmente devido a grande influência deste processo na mudança das concentrações de nutrientes e metais (Fe, Mn, V, Cd, Cu, Ni, Zn, Ba) dissolvidos na água intersticial nestes ambientes. Assim, a liberação de espécies dissolvidas na água intersticial pode favorecer a disponibilidade das mesmas para a coluna d’água. No entanto, poucos são os estudos que quantificaram as concentrações destas espécies dissolvidas na água intersticial de sedimentos marinhos da costa brasileira. As determinações de COT, TA, C/N, δ13C e perfil granulométrico foram realizadas em testemunhos (curtos e longos) em 3 pontos (P01, P09 e P15) da região de Cabo Frio a fim de caracterizar o sedimento presente na área de estudo. Os resultados mostraram uma predominância de material de origem marinha em todos os pontos e uma semelhança entre os perfis encontrados no P01 e P15. As determinações de Mn e Fe dissolvidos na água intersticial mostraram a presença de zonas de degradação da matéria orgânica dentro da coluna sedimentar por processos de redução de Mn(IV) e Fe(III), respectivamente, em todos os pontos. No entanto, apenas no testemunho longo do ponto P09 (onde foram encontrados os maiores valores de COT, silte e teor de água) foi identificado processo de redução de SO42-, evidenciado por altas concentrações de S2- dissolvido. A redução das concentrações de Fe bem como as concentrações de Cu abaixo do limite de detecção neste perfil indica precipitação de sulfetos estáveis. As concentrações de Ni abaixo do limite de detecção também neste perfil sugerem que este metal pode estar co-precipitando com sulfetos de Fe. As baixas concentrações de Ba dissolvido nesta zona de redução do SO42- indicam que este não ocorre dissolução de barita durante este processo, sugerindo que a atividade sulfato redutora não é muito intensa. De uma forma geral, foram identificados aumentos nas concentrações de PO43-, Cd, Cu, Ni e Zn nas zonas de redução do Fe, indicando processos de desorção de óxidos e hidróxidos de Fe e mineralização da matéria orgânica. O aumento das concentrações de V nestas zonas de degradação em todos os pontos mostraram relação deste metal com mineralização da matéria orgânica. / The study of mineralization of organic matter in marine sediments has been investigated in several locations around the world for decades, mainly due to the great influence of this process of the change concentrations both nutrients and metals (Fe, Mn, V, Cd, Cu, Ni, Zn , Ba) dissolved in pore water of these environments. Thus, the release of dissolved species in the interstitial water can favor the availability for water column. However, few studies have quantified the concentrations of these dissolved species in interstitial water of marine sediments of the brazilian coast. Measurements of TOC, TA, C/N, δ13C and grain size were done on cores (short and long) in 3 points (P01, P09 and P15) in the region of Cabo Frio to characterize the sediment present in the study area. The results showed a predominance of material of marine origin at all points and similarity between the profiles found at P01 and P15. The determinations of Mn and Fe dissolved in the pore water showed the presence of zones of organic matter degradation within the sedimentary column by reduction processes of Mn (IV) and Fe (III), respectively, at all points. However, only the long core of point P09 (where were found the highest values of TOC, silt and TA) was identified process of reduction of SO42-, as evidenced by high concentrations of S2- dissolved. The reduction of Fe concentration, as the concentrations of Cu below of the detection limit in this profile indicates precipitation of sulfides stable. The concentration of Ni below the limit of the detection, also in this profile, suggest that this metal can be co-precipitating with sulfides Fe. The low concentrations of Ba dissolved in reduction zone of SO42-indicate that this does not occur dissolution of barite during this process of organic matter oxidation, suggesting that the activity sulfate reductive is not intense. The increases in concentrations of PO43-, Cd, Cu, Ni and Zn were identified in zones reduction of Fe, indicating processes desorption of oxides and hydroxides of Fe and mineralization of organic matter. The increases concentrations of V in zones of degradation at all points showed relationship of this metal with mineralization of organic matter.

A conquista do ambiente terrestre por caranguejos Brachyura é dependente da obtenção e reserva de água na câmara branquial durante o período de emersão. Uma maneira de se obter água do meio é através de tufos de cerdas hidrofílicas, capazes de captar água do solo por capilaridade. Sabe-se que essas cerdas hidrofílicas estão associadas à abertura de Müller e que a água captada é admitida na câmara branquial graças à diferença de pressão entre a câmara branquial e o meio externo, produzida pelos batimentos do escafognatito. Contudo, as modificações morfológicas esqueletais e apendiculares para a formação da abertura de Müller e a composição das cerdas do tufo não são conhecidos. Com o intuito de elucidar tais lacunas, foram estudados o esqueleto axial, apendicular e a quetotaxia de 22 espécies de caranguejos semiterrestres pertencentes às superfamílias Grapsoidea (Grapsidae, Sesarmidae, Varunidae e Gecarcinidae) e Ocypoidea (Ocypodidae e Ucididae). O estudo do esqueleto axial e apendicular revelou que a abertura de Müller é, na verdade, um canal complexo que pode ser composto por três componentes: o canal pleural, a calha apendicular e o tufo de cerdas. A água presente no substrato é captada pelo tufo de cerdas, é conduzida pela calha apendicular, passa pelo canal pleural para, enfim, ser admitida na câmara branquial. O tufo de cerdas é formado entre a face posterior do coxopodito do pereópode 3 e a face anterior do coxopodito do pereópode 4. Em Sesarmidae, o tufo também ocorre entre os coxopoditos dos pereópodes 2 e 3. Os representantes das superfamílias Grapsoidea e Ocypodoidea diferem quanto à formação do canal de Müller. Os tipos de cerdas presentes nos tufos de cerda associados ao canal de Müller são os mesmos encontrados em outros pereópodes e no bordo da região branquiostegal (cerdas simples, paposas e papo-serradas). A única exceção são as cerdas constritas presentes, exclusivamente, nos tufos de cerdas das espécies da família Ocypodidae. Nos tufos de Grapsoidea, a inserção de cerdas no coxopodito do pereópode 4 ocorre somente na sua porção ventral enquanto, em Ocypodoidea, as cerdas do coxopodito do pereópode 4 se inserem tanto na porção ventral como na porção distal. A calha apendicular pode ser formada entre as coxas dos pereópodes 5/6 ou 6/7, de formato cilíndrico ou semicilíndrico. A função da calha apendicular está associada com a condução da água entre o tufo de cerdas e o canal pleural, embora existam casos de formação do canal de Müller sem a presença da calha apendicular. O canal pleural pode ser aberto ou semitubular, ocorrendo, sempre, entre os pleuritos torácicos 6 e 7 e, em algumas espécies, também entre os pleuritos torácicos 5 e 6. O canal pleural aberto é formado pelo afastamento de dois pleuritos torácicos adjacentes; o canal semitubular é formado pela projeção do pleurito 7 sobre o pleurito torácico 6. Foram encontrados, pelo menos, sete padrões de organização do canal de Müller que variam entre a ausência completa da estrutura até a formação de um canal completo (que apresente tufo de cerdas, calha apendicular e canal pleural, concomitantemente). Ucides cordatus (Ucididae) apresentou modificações esqueletais singulares, bastante diferentes dos demais Ocypodoidea e também de Grapsoidea. As espécies que apresentam maior nível de terrestrialidade (família Gecarcinidae) foram as únicas que não apresentaram canal de Müller ou qualquer adaptação para captação de água do substrato. / The conquest of terrestrial environment by brachyuran crabs depends on the attainment and maintainability of water in the branchial chamber during the emersion period. One way to get environmental water is through tufts of hydrophilic setae, capable of picking up water from the soil by capillarity. It is known that these hydrophilic setae are attached to the Müllers opening and the collected water is admitted into the branchial chamber due to the pressure difference between the branchial chamber and the external environment, produced by the scaphognathite beating. However, the morphological modifications of the axial and appendicular skeleton to form the Müllers opening and the composition of the seta tuft are not known. In order to elucidate such gaps, the axial skeleton, the appendicular skeleton and the chaetotaxy of 22 species of semiterrestrial crabs belonging to superfamilies Grapsoidea (Grapsidae, Sesarmidae, Varunidae and Gecarcinidae) and Ocypodoidea (Ocypodidae and Ucididae) were studied. The study of the axial and appendicular skeleton revealed that the Müllers opening is actually a complex channel that may be comprised of three components: the pleural channel, the appendicular gutter and the setal tuft. The water is collected from the substrate by the setal tuft and carried through the appendicular gutter. Then it passes through the pleural channel to be finally admitted into the branchial chamber. The setal tuft is formed between the posterior face of the coxopodite of pereopod 3 and the anterior face of the coxopodite of pereopod 4. In Sesarmidae species, a second tuft also occurs between the coxopodites of pereopods 2 and 3. Representatives of the superfamilies Grapsoidea and Ocypoidea differ in the formation of Müllers channel. In Grapsoidea tuft, the setal insertion occurs only in the ventral portion of coxopodite of pereopod 4 while in Ocypodoidea, the insertion of these seta occurs both in the ventral and distal portions of coxopodite of pereopod 4. The types of seta which are present in setal tufts associated with the Müllers channel are the same found in other pereopods and in the edge of branchiostegal region (simple, paposes and paposerrate seta). The only exception is the constricted seta which is present exclusively in the setal tufts of Ocypodidae species. The appendicular gutter may be formed between the coxopodites of the 5/6 or 6/7 pereopods, in cylindrical or semi-cylindrical shape. The function of the appendicular gutter is associated with the water conduction between the setal tuft and the pleural channel, although there are cases in which the formation of Müllers channel happens without the presence of the appendicular gutter. Pleural channel can be opened or semitubular. They always occur between thoracic pleurites 6/7 and, in some species, between the thoracic pleurites 5 and 6 as well. The open pleural channel is formed by the spacing of two adjacent thoracic pleurites; the semitubular pleural channel is formed by the projection of pleurite 7 above pleurite 6. At least seven patterns of organization of the Müllers channel were found, ranging from the complete absence of the structure to the formation of a full channel (presenting setal tuft, appendicular gutter and pleural channel concurrently). Ucides cordatus (Ucididae) showed quite unique skeletal modifications, different from the others Ocypodoidea and also from the Grapsoidea. The species with the highest level of terrestriality (Gecarcinidae family) were the only ones who did not have Müllers channel or any adaptation to water abstraction from the substrate.

A amônia não ionizada pode ser interferente nos testes de toxicidade com a água intersticial de sedimentos marinhos e estuarinos. Com o objetivo de se encontrar em uma alternativa que minimizasse o efeito da amônia avaliou-se, em paralelo à água intersticial, o método que utiliza a interface sedimento/água. Foram analisadas 25 amostras de sedimento através do teste de toxicidade crônica de curta duração com Lytechinus variegatus. Foi observada correlação significativa entre os efeitos tóxicos para os diversos estágios embrio-larvais e a concentração de amônia não ionizada para os dois métodos avaliados. Quando comparadas com a interface sedimento/água, foram observadas concentrações superiores de amônia não ionizada em todas as amostras de água intersticial, que isoladamente, poderiam causar os efeitos tóxicos observados. Conclui-se que o teste de toxicidade na interface sedimento/água é o método mais adequado para avaliação de sedimentos marinhos e estuarinos, pois possibilitou a utilização de um maior número de resultados de testes de toxicidade do que aquele com água intersticial, uma vez que minimizou a influência da amônia. Foi evidenciada correlação significativa entre os resultados das concentrações de HPAs determinadas nas amostras de sedimento bruto e a toxidade observada nos diversos estágios embrio-larvais, pelo método da água intersticial. Para os metais, obteve-se correlação significativa com os efeitos tóxicos nos referidos estágios determinados na interface sedimento/água. Não foi evidenciada correlação entre a granulometria e o efeito tóxico nas amostras. O registro dos efeitos nos diferentes estágios embrio-larvais mostrou-se bastante útil, pois além de oferecer informações a respeito da toxicidade da amostra (ausência ou presença) possibilitou a hierarquização, em termos da intensidade de efeito adverso, daquelas amostras tóxicas. / Un-ionized ammonia is considered a confounding factor in interstitial water toxicity tests with marine and estuarine sediment. In order to find an alternative in which the ammonia influence is minimized an evaluation of the sediment/water interface method was performed. Sediment samples from 25 sites were analized with the chronic toxicity test with the sea urchin Lytechinus variegatus. There was a significant correlation between both toxicity test results and un-ionized ammonia. Un-ionized ammonia concentrations, which could be responsible for the toxic effects, were higher in all interstitial samples when compared with sediment/water interface. It was conducled that the use of the sediment/water interface toxicity test can minimize the ammonia influence and more toxicity test results could be used. A significative correlation between PAHs in the whole sediment and the toxicity observed on interstitial water was shown. For metals the correlation occurred with sediment/water interface. There was no correlation between grain size and both toxicity test. It was possible to know about the toxicity (presence or absence) and classify the toxic samples in terms of toxic effects with the different stages of L. variegatus.

A amônia não ionizada pode ser interferente nos testes de toxicidade com a água intersticial de sedimentos marinhos e estuarinos. Com o objetivo de se encontrar em uma alternativa que minimizasse o efeito da amônia avaliou-se, em paralelo à água intersticial, o método que utiliza a interface sedimento/água. Foram analisadas 25 amostras de sedimento através do teste de toxicidade crônica de curta duração com Lytechinus variegatus. Foi observada correlação significativa entre os efeitos tóxicos para os diversos estágios embrio-larvais e a concentração de amônia não ionizada para os dois métodos avaliados. Quando comparadas com a interface sedimento/água, foram observadas concentrações superiores de amônia não ionizada em todas as amostras de água intersticial, que isoladamente, poderiam causar os efeitos tóxicos observados. Conclui-se que o teste de toxicidade na interface sedimento/água é o método mais adequado para avaliação de sedimentos marinhos e estuarinos, pois possibilitou a utilização de um maior número de resultados de testes de toxicidade do que aquele com água intersticial, uma vez que minimizou a influência da amônia. Foi evidenciada correlação significativa entre os resultados das concentrações de HPAs determinadas nas amostras de sedimento bruto e a toxidade observada nos diversos estágios embrio-larvais, pelo método da água intersticial. Para os metais, obteve-se correlação significativa com os efeitos tóxicos nos referidos estágios determinados na interface sedimento/água. Não foi evidenciada correlação entre a granulometria e o efeito tóxico nas amostras. O registro dos efeitos nos diferentes estágios embrio-larvais mostrou-se bastante útil, pois além de oferecer informações a respeito da toxicidade da amostra (ausência ou presença) possibilitou a hierarquização, em termos da intensidade de efeito adverso, daquelas amostras tóxicas. / Un-ionized ammonia is considered a confounding factor in interstitial water toxicity tests with marine and estuarine sediment. In order to find an alternative in which the ammonia influence is minimized an evaluation of the sediment/water interface method was performed. Sediment samples from 25 sites were analized with the chronic toxicity test with the sea urchin Lytechinus variegatus. There was a significant correlation between both toxicity test results and un-ionized ammonia. Un-ionized ammonia concentrations, which could be responsible for the toxic effects, were higher in all interstitial samples when compared with sediment/water interface. It was conducled that the use of the sediment/water interface toxicity test can minimize the ammonia influence and more toxicity test results could be used. A significative correlation between PAHs in the whole sediment and the toxicity observed on interstitial water was shown. For metals the correlation occurred with sediment/water interface. There was no correlation between grain size and both toxicity test. It was possible to know about the toxicity (presence or absence) and classify the toxic samples in terms of toxic effects with the different stages of L. variegatus.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-12T14:38:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Diego_Xavier - Dissertação_Final.pdf: 4183952 bytes, checksum: 70d805c29ac919b491bde12f009b6004 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Diego_Xavier - Dissertação_Final.pdf: 4183952 bytes, checksum: 70d805c29ac919b491bde12f009b6004 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq / A Planície Costeira Amapaense apresenta características peculiares, em relação a sua posição geográfica adjacente ao Rio Amazonas, características atmosféricas influenciadas pela Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), forçantes oceânicas e amazônicas, representadas pela circulação geral do oceano Atlântico (Corrente Norte Equatorial e a retroflexão da Corrente Norte Brasileira) e pelo potencial hidrodinâmico do Rio Amazonas, respectivamente. Dentre essas peculiaridades, algumas influenciam na linha de costa atual, apresentando grande instabilidade morfológica e ecológica. O Rio Sucuriju está localizado no extremo leste do Estado do Amapá, inserido na REBIO Piratuba tornando-a uma unidade de proteção integral de biota e demais atributos naturais existentes em seus limites. O presente estudo tem como objetivos descrever a distribuição granulométrica dos testemunhos, descrever a hidrodinâmica de sedimentação, as condições físico-químicas das águas intersticiais (salinidade, pH e potencial redox), quantificar o teor de matéria orgânica ao longo do rio Sucuriju. Sete testemunhos foram recuperados ao longo do rio sub-amostrados para análise granulométrica e quantificação do teor de matéria orgânica e a realização das medições dos parâmetros físico-químicos das águas intersticiais. De acordo com a análise textural do sedimento variou entre silte a areia muito fina, e a classificação de Shepard entre silte a silte arenoso. Os parâmetros físico-químicos, os valores de salinidade variaram entre 3 a 25, o pH entre 3,95 a 8,23, o potencial redox entre -224 mV a 244 mV e a porcentagem de matéria orgânica entre 2,00% a 31,19%. A intensidade da energia hidrodinâmica é o principal causador nas modificações da circulação e transporte que influenciam nos gradientes de sedimentação no rio Sucuriju, com o aumento da energia hidrodinâmica ao ocorre o incremento em porcentagem de areia na deposição, diferentemente, em períodos de menor intensidade hidrodinâmica ocasiona o incremento em porcentagem de sedimentos finos na deposição ao longo do rio. A variação dos valores de salinidade, pH e potencial redox entre montante e foz 3 a 25, 3,95 a 8,23 e -224 mV a 244 mV, respectivamente, é efeito da ação da cunha salina sobre os parâmetros físico-químicos, apresenta-se mais oxigenada oxidando o material orgânico e os minerais oxidáveis presente no sedimento, a intensidade hidrodinâmica diminui em direção a montante do rio fazendo com que a cunha salina diminuindo a intensidade ocasionando poucas modificações nos valores de pH e potencial redox na região. O regime pluviométrico e os períodos climáticos são os principais fatores que influenciam no desenvolvimento da cunha salina intersticial, sendo o principal fator responsável pela variabilidade dos parâmetros físico-químicos, associado à granulometria dos sedimentos e ao regime de marés. Os gradientes de sedimentação e os parâmetros físico-químicos representaram duas zonas distintas: a zona redutora, com maior influência continental tanto na sedimentação (menor circulação e transporte, maior acúmulo de sedimentos finos) quanto nos parâmetros físico-químicos (influência de águas doces, mais ácidas, ligeiramente redutoras) e a zona oxidante, com maior influência oceânica, localizado próximo da foz, tanto na sedimentação (maior circulação e transporte, acréscimo na porcentagem de areia na sedimentação) quanto nos parâmetros físico-químicos (influência de águas marinhas, levemente alcalinas e ligeiramente oxidantes).

A conquista do ambiente terrestre por caranguejos Brachyura é dependente da obtenção e reserva de água na câmara branquial durante o período de emersão. Uma maneira de se obter água do meio é através de tufos de cerdas hidrofílicas, capazes de captar água do solo por capilaridade. Sabe-se que essas cerdas hidrofílicas estão associadas à abertura de Müller e que a água captada é admitida na câmara branquial graças à diferença de pressão entre a câmara branquial e o meio externo, produzida pelos batimentos do escafognatito. Contudo, as modificações morfológicas esqueletais e apendiculares para a formação da abertura de Müller e a composição das cerdas do tufo não são conhecidos. Com o intuito de elucidar tais lacunas, foram estudados o esqueleto axial, apendicular e a quetotaxia de 22 espécies de caranguejos semiterrestres pertencentes às superfamílias Grapsoidea (Grapsidae, Sesarmidae, Varunidae e Gecarcinidae) e Ocypoidea (Ocypodidae e Ucididae). O estudo do esqueleto axial e apendicular revelou que a abertura de Müller é, na verdade, um canal complexo que pode ser composto por três componentes: o canal pleural, a calha apendicular e o tufo de cerdas. A água presente no substrato é captada pelo tufo de cerdas, é conduzida pela calha apendicular, passa pelo canal pleural para, enfim, ser admitida na câmara branquial. O tufo de cerdas é formado entre a face posterior do coxopodito do pereópode 3 e a face anterior do coxopodito do pereópode 4. Em Sesarmidae, o tufo também ocorre entre os coxopoditos dos pereópodes 2 e 3. Os representantes das superfamílias Grapsoidea e Ocypodoidea diferem quanto à formação do canal de Müller. Os tipos de cerdas presentes nos tufos de cerda associados ao canal de Müller são os mesmos encontrados em outros pereópodes e no bordo da região branquiostegal (cerdas simples, paposas e papo-serradas). A única exceção são as cerdas constritas presentes, exclusivamente, nos tufos de cerdas das espécies da família Ocypodidae. Nos tufos de Grapsoidea, a inserção de cerdas no coxopodito do pereópode 4 ocorre somente na sua porção ventral enquanto, em Ocypodoidea, as cerdas do coxopodito do pereópode 4 se inserem tanto na porção ventral como na porção distal. A calha apendicular pode ser formada entre as coxas dos pereópodes 5/6 ou 6/7, de formato cilíndrico ou semicilíndrico. A função da calha apendicular está associada com a condução da água entre o tufo de cerdas e o canal pleural, embora existam casos de formação do canal de Müller sem a presença da calha apendicular. O canal pleural pode ser aberto ou semitubular, ocorrendo, sempre, entre os pleuritos torácicos 6 e 7 e, em algumas espécies, também entre os pleuritos torácicos 5 e 6. O canal pleural aberto é formado pelo afastamento de dois pleuritos torácicos adjacentes; o canal semitubular é formado pela projeção do pleurito 7 sobre o pleurito torácico 6. Foram encontrados, pelo menos, sete padrões de organização do canal de Müller que variam entre a ausência completa da estrutura até a formação de um canal completo (que apresente tufo de cerdas, calha apendicular e canal pleural, concomitantemente). Ucides cordatus (Ucididae) apresentou modificações esqueletais singulares, bastante diferentes dos demais Ocypodoidea e também de Grapsoidea. As espécies que apresentam maior nível de terrestrialidade (família Gecarcinidae) foram as únicas que não apresentaram canal de Müller ou qualquer adaptação para captação de água do substrato. / The conquest of terrestrial environment by brachyuran crabs depends on the attainment and maintainability of water in the branchial chamber during the emersion period. One way to get environmental water is through tufts of hydrophilic setae, capable of picking up water from the soil by capillarity. It is known that these hydrophilic setae are attached to the Müllers opening and the collected water is admitted into the branchial chamber due to the pressure difference between the branchial chamber and the external environment, produced by the scaphognathite beating. However, the morphological modifications of the axial and appendicular skeleton to form the Müllers opening and the composition of the seta tuft are not known. In order to elucidate such gaps, the axial skeleton, the appendicular skeleton and the chaetotaxy of 22 species of semiterrestrial crabs belonging to superfamilies Grapsoidea (Grapsidae, Sesarmidae, Varunidae and Gecarcinidae) and Ocypodoidea (Ocypodidae and Ucididae) were studied. The study of the axial and appendicular skeleton revealed that the Müllers opening is actually a complex channel that may be comprised of three components: the pleural channel, the appendicular gutter and the setal tuft. The water is collected from the substrate by the setal tuft and carried through the appendicular gutter. Then it passes through the pleural channel to be finally admitted into the branchial chamber. The setal tuft is formed between the posterior face of the coxopodite of pereopod 3 and the anterior face of the coxopodite of pereopod 4. In Sesarmidae species, a second tuft also occurs between the coxopodites of pereopods 2 and 3. Representatives of the superfamilies Grapsoidea and Ocypoidea differ in the formation of Müllers channel. In Grapsoidea tuft, the setal insertion occurs only in the ventral portion of coxopodite of pereopod 4 while in Ocypodoidea, the insertion of these seta occurs both in the ventral and distal portions of coxopodite of pereopod 4. The types of seta which are present in setal tufts associated with the Müllers channel are the same found in other pereopods and in the edge of branchiostegal region (simple, paposes and paposerrate seta). The only exception is the constricted seta which is present exclusively in the setal tufts of Ocypodidae species. The appendicular gutter may be formed between the coxopodites of the 5/6 or 6/7 pereopods, in cylindrical or semi-cylindrical shape. The function of the appendicular gutter is associated with the water conduction between the setal tuft and the pleural channel, although there are cases in which the formation of Müllers channel happens without the presence of the appendicular gutter. Pleural channel can be opened or semitubular. They always occur between thoracic pleurites 6/7 and, in some species, between the thoracic pleurites 5 and 6 as well. The open pleural channel is formed by the spacing of two adjacent thoracic pleurites; the semitubular pleural channel is formed by the projection of pleurite 7 above pleurite 6. At least seven patterns of organization of the Müllers channel were found, ranging from the complete absence of the structure to the formation of a full channel (presenting setal tuft, appendicular gutter and pleural channel concurrently). Ucides cordatus (Ucididae) showed quite unique skeletal modifications, different from the others Ocypodoidea and also from the Grapsoidea. The species with the highest level of terrestriality (Gecarcinidae family) were the only ones who did not have Müllers channel or any adaptation to water abstraction from the substrate.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-28T17:23:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Christiene_FINAL_.pdf: 2691556 bytes, checksum: 6c071c6fc087c647c3aae5c59f4526d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Christiene_FINAL_.pdf: 2691556 bytes, checksum: 6c071c6fc087c647c3aae5c59f4526d4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A diagênese recente de metais-traço redox-sensitivos, nutrientes e produtos metabólicos (Mn, Fe, ΣNO3-, NH4+, PO43-, SO42-, ΣH2S, sílica dissolvida (SiD), e alcalinidade) nas águas intersticiais e os fluxos de ΣNO3-, NH4+, PO43- e SiD na interface água-sedimento (IAS) foram estudados em três ambientes que representam cenários diferentes de aportes antrópicos da zona costeira do estado do Rio de Janeiro, incluindo a Baía de Cabo Frio (CF), a Enseada de Jurujuba (JU) e a Baía de Sepetiba (SE). As razões C:N:P e as assinaturas isotópicas (13C e 15N) dos sedimentos indicaram que a MO é de origem marinha no testemunho CF e JU. Já em SE ocorre matéria orgânica (MO) de origem marinha e terrestre, havendo predominância de origem fitoplanctônica. As concentrações de COT demonstraram similaridades no acúmulo do material orgânico entre a BC e a SE, enquanto JU apresentou concentrações mais altas. Os padrões de distribuição das zonas redox dentro da coluna sedimentar, baseado nos perfis de água intersticial, nos ambientes estudados mostraram serem influenciados pela variabilidade do teor de COT e processos de bioturbação e/ou físicos. Na CF, sob condições subóxicas, as principais reações redox foram bem identificadas nos sedimentos superficiais e seguiu a sequência teórica do consumo oxidante: ΣNO3->MnO2>Fe(OH)3, a zona de redução de SO42- não foi evidenciada nesse perfil. Na JU, sob condições anóxicas, os perfis de água intersticial indicaram um zoneamento redox “comprimido”, favorecendo a contração das zonas óxica-subóxica e expansão da região sulfídrica. As altas concentrações de alcalinidade, amônio e sulfeto indicaram degradação intensiva de matéria orgânica no testemunho JU, dominado pela zona de redução de sulfato e uma influência menor pela das reduções de ΣNO3-, MnO2 e Fe(OH)3. Na SE, sob condições subóxicas e a presença de macrofauna observada no sedimento, duas sequências diagenéticas sobrepostas foram observadas. A primeira sequência envolveu a redução do NO3-, MnO2 e Fe(OH)3. A segunda sequência diagenética envolveu a redução do MnO2 e Fe(OH)3. A presença de duas sequências diagenéticas pode estar relacionada aos efeitos de bioturbação e/ou outras perturbações físicas, como eventos de dragagem em áreas adjacentes e atividades de embarcações que causam ressuspensão do sedimento. A ocorrência de variação da concentração de COT no topo do testemunho SE, ressalta a perturbação do sedimento. Foi evidenciado que os fluxos de NO3- e NH4+ em CF são influenciados pelos processos de desnitrificação, em JU pelo processo de desnitrificação e redução desassimilatória de nitrato para amônio, já em SE pelos processos de desnitrificação e nitrificação. O fluxo do PO43- foi afetado pela precipitação de mineral autigênico e bioturbação do sedimento. E o fluxo de SiD foi afetado pela gradual dissolução de sílica biogênica com o aumento da profundidade. Em JU foram observados os maiores fluxos de NO3-, NH4+ e SiD na IAS. No entanto, o fluxo de PO43- mais alto foi observado na IAS da Baía de Sepetiba, provavelmente devido às baixas concentrações de PO43- encontradas na água de fundo em relação às outras áreas de estudo / The early diagenesis of the redox-sensitive trace metals, nutrients, metabolic products (Mn, Fe, ΣNO3-, NH4+, PO43-, SiD, SO42-, H2S and alcalinity) in pore waters and the fluxes of the ΣNO3-, NH4+, PO43- and DSi at the sediment-water interface (SWI) were studied in three environments that represent different scenarios of anthropogenic inputs of the coastal zone of the state of Rio de Janeiro, including the Cabo Frio Bay (CF), Jurujuba Sound (JU) and Sepetiba Bay (SE). The C:N:P ratios and isotopic signatures (13C and 15N) of the sediments indicated that organic matter (OM) is of marine origin in CF and JU core. In SE occurs OM marine and terrestrial origin, with predominance of phytoplankton origin. The TOC concentrations have demonstrated similarities in the accumulation of organic material between BC and SE, while JU submitted higher concentrations. The distribution patterns of redox zones within the sedimentary column, based on pore water profiles, in the studied environments showed to be influenced by the variability of the TOC content and bioturbation and/or physical processes. In CF, under suboxic conditions, the main redox reactions have been identified in surface sediments and followed the theoretical result of oxidant consumption: ΣNO3-> MnO2> Fe (OH)3, the SO42- reduction zone was no evidence in this profile. In JU, under anoxic conditions, the pore water profiles indicated a redox zone ‘compressed’, favoring the contraction of the oxic-suboxic zones and expansion of sulfidic region. The high concentrations of alkalinity, ammonium and sulfide indicated intensive degradation of OM in JU core dominated by the sulfate reduction zone and a smaller influence by the ΣNO3-, MnO2 and Fe (OH)3 reductions. In SE, under suboxic conditions and with the observed presence of macrofauna in the sediment, two overlapped diagenetic sequences can be observed. The first sequence involved the reduction of ΣNO3-, MnO2 and Fe (OH)3. The second diagenetic sequence involved the reduction of MnO2 and Fe (OH)3. The presence of two diagenetic sequences may be related to effects bioturbation and/or other physical disturbances, such as dredging events in adjacent areas and craft activities that cause sediment resuspension. The occurrence of variation of TOC concentration at the top of the SE core, emphasizes the disturbance of sediment. It was evidenced that the fluxes of ΣNO3- and NH4+ in CF are influenced by denitrification processes, in the JU by process denitrification and nitrate dissimilatory reduction to ammonium, as in SE by nitrification and denitrification processes. The PO43- fluxes was affected by the precipitation of autigenic mineral and bioturbation of the sediment. And the SiD flux is affected by the gradual dissolution of biogenic silica with increasing depth. In JU were observed larger fluxes of ΣNO3-, NH4+ and DSi at the SWI were observed. However, the higher PO43- fluxes was observed at the SWI Sepetiba Bay, probably due to low concentrations of PO43- found in the overlying water in relation to other areas of study.

O Litoral Norte de São Paulo é uma região pouco impactada e com elevada sensibilidade ecológica e que reúne perspectivas de grande crescimento econômico com novas instalações de empresas ligadas à exploração do PRÉ-SAL. O presente estudo tem como objetivo analisar a toxicidade dos sedimentos dos Municípios de Ubatuba e Caraguatatuba com os procedimentos da Avaliação e Identificação da Toxicidade (AIT), somente a fase I, proposto pela USEPA (1991; 2007). O ensaio de toxicidade crônico de desenvolvimento embriolarval do ouriço do mar Lytechinus variegatus. Foi extraída a água intersticial dos sedimentos, coletados em quatro enseadas, pelo método de sucção descrito por Winger & Lasier (1991), sendo dois pontos de coleta na Enseada de Ubatuba - Perequê-Açu e Itaguá, um na Enseada do Flamengo, um na Enseada do Mar Virado e uma na Enseada de Caraguatatuba. A AIT evidenciou como agente causador da toxicidade, de modo geral, os compostos pH dependentes e dos metais. As amostras do Perequê-Açu e de Caraguatatuba apresentaram toxicidade em todas as amostras analisadas, as demais amostras não presentaram nenhuma relação entre a toxicidade e a sazonalidade. / São Paulo north coast is a poor impacted region and with high ecological sensitivity which gathers perspectives of great economic growth with new facilities related to the operation of the Pre-Salt companies. The aim of the present study is to analyze the toxicity of sediments from the municipalities of Ubatuba and Caraguatatuba with the procedures of the Toxicity Identification Evaluation (TIE), only the phase I, proposed by USEPA (1991, 2007). The test of chronic toxicity of embriolarval development of sea urchin Lytechinus variegates. Pore water was extracted from the sediments collected in four bays, by the suction method described by Winger & Lasier (1991), being two collection points in Ubatuba Bay - Perequê-Açu and Itaguá, one in Flamengo Bay, one the Mar Virado Bay and one in Caraguatatuba Bay. The TIE evidenced as a causative agent of toxicity, in general, the compounds of pH dependent and of metals. The samples of Perequê-Açu and Caraguatatuba showed toxicity in all samples, the other samples showed no relationship between toxicity and seasonality.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeoquimicaSedimentosManguezais.pdf: 9744441 bytes, checksum: 44b065c2c4518b125e9b8dd8ff468653 (MD5) Previous issue date: 2006-01-20 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A costa nordeste do estado do Pará é formada por vales que foram parcialmente submersos durante o Holoceno onde, por exemplo, se desenvolveram os manguezais do estuário do rio Marapanim. Em posição limítrofe aos manguezais, situam-se os latossolos derivados da Formação Barreiras (Terciário), principal área-fonte dos sedimentos costeiros, incluindo os manguezais. A despeito da importância ecológica, social e econômica dos manguezais, pouco se conhece sobre as características geológicas ou sobre os processos e a extensão das transformações geoquímicas e mineralógicas que ocorrem nesses ecossistemas na costa norte do Brasil, principal objetivo desta pesquisa. Para alcançar os objetivos propostos foram realizados levantamentos topográficos e a breve descrição da vegetação dos manguezais. Foram coletadas amostras de sedimentos no final do período das chuvas e da estiagem e submetidas a medidas in situ de salinidade intersticial, Eh e pH. Nessas mesmas amostras foram feitas análises granulométricas, determinação das concentrações de SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, P2O5, Na2O, K2O, CaO, MgO, Perda ao Fogo e elementos-traço por ICPM-MS e a identificação de minerais pelas técnicas de difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Foram coletadas amostras de água superficial e intersticial em marés de sizígia e quadratura, em períodos de maior (março, junho e julho) e menor (setembro, novembro e dezembro) precipitação pluvial. As amostras de água foram submetidas a análises químicas para determinação de alcalinidade total, H4SiO4, SO4 2-, ΣH2S, NH4 +, Cl-, PO4 3-, Na+, Mg2+, Ca2+, K+ e ferro total dissolvido, incluindo medições de salinidade, Eh e pH. Os manguezais são tipicamente de intermarés representados principalmente por bosques mistos de Rhyzophora mangle e a Avicennia germinans. Eles se desenvolvem sob condições de macro marés semidiurnas, totalmente encobertos nas marés de sizígia e expostos por vários dias nas marés de quadratura, sob clima tropical chuvoso, quente e úmido com marcante sazonalidade climática. Os sedimentos dos manguezais são predominantemente síltico-argilosos, ricos em matéria orgânica (C entre 1 a 4 %). Foram depositados originalmente sobre barras arenosas, cuja suave morfologia e aspectos sedimentológicos (principalmente a granulometria), aparentemente condicionam a colonização da vegetação, a evolução da rede de drenagem e o desenvolvimento dos sedimentos, tornando-os mais consistentes. O intemperismo químico tropical atua sobre as rochas da área-fonte, produzindo principalmente quartzo, caulinita de baixa cristalinidade e óxidos de ferro além de substâncias químicas dissolvidas como sílica, alumínio e metais pesados, incorporados aos sedimentos dos manguezais com as diatomáceas e íons Na+, K+, Ca2+ e Mg2+, de contribuição marinha. Nos manguezais, o material original é retrabalhado por intensa atividade biológica e processos geoquímicos, que se desenvolvem na presença de diferentes teores de matéria orgânica e da superfície reativa da sílica biogênica (diatomáceas), originando minerais em equilíbrio total ou parcial com as novas condições. Os minerais autigênicos são: pirita, esmectita, feldspatos potássicos, halita, gipso, jarosita, além de quartzo e oxi-hidróxidos de ferro remobilizados. Nos sedimentos dos manguezais são encontrados elevados teores de íons sulfetos dissolvidos (6 a 40 mmol/L) e ocorre o consumo do íon sulfato em profundidade. A formação dos sulfetos dissolvidos resulta da mineralização da matéria orgânica através da ação bacteriológica, por processos de redução do íon sulfato, cujo produto final é a formação da pirita. O ferro total dissolvido tem seus teores reduzidos próximo de zero em profundidade, devido à reação com parte dos íons sulfetos dissolvidos para formar sulfetos sólidos (pirita). As reações acontecem em meio extremamente redutor (–200<Eh<–400 mV), fracamente ácido a alcalino (6,5<pH< 8), acompanhadas de teores elevados da alcalinidade (máximo de 25 meq/L), do íon amônio (próximo de 1200 μmol/L) e ortofosfatos (máximo de 170 μmol/L). A esmectita, de baixa cristalinidade, é formada a partir da degradação da caulinita em contato com abundantes diatomáceas e o magnésio de origem marinha; os feldspatos potássicos são formados com a contribuição do potássio do mar. A remobilização da sílica foi constatada em profundidade a partir da dissolução superficial de cristais de quartzo e a sua recristalização como cristais euédricos e isolados, por vezes formando agrupamentos de cristais sobre a superfície de quartzo pré-existente. Como produto da forte dessecação (incluindo a ação biológica) ou pela exposição prolongada dos sedimentos durante marés de quadratura, forma-se a halita e o gipso pela saturação da água intersticial na superfície dos sedimentos; a jarosita forma-se pela oxidação da pirita. Os movimentos da água intersticial, induzidos pela sazonalidade do clima, proporcionam a remobilização e a precipitação do ferro na superfície dos sedimentos como películas envolvendo os grãos de quartzo. Os resultados obtidos demonstram que os manguezais do estuário do rio Marapanim são formados a partir do intemperismo tropical dos sedimentos terciários da Formação Barreiras e solos derivados. O material clástico (principalmente quartzo, caulinita e óxidos de ferro), transportado e depositado sobre barras de areia formadas ao longo do estuário, se junta às contribuições marinhas (íons alcalinos e alcalino terrosos), com teores variados de matéria orgânica e abundantes diatomáceas. Esse material é retrabalhado por processos de degradação e formação mineralógica, resultando em fases mineralógicas sulfetadas (pirita) e aluminossilicatadas (esmectita e feldspatos-K), além de quartzo e oxi-hidróxidos de ferro precipitado. A morfologia dos manguezais condiciona a freqüência de imersão pelas marés e os processos de deposição sedimentológica, intimamente associados à colonização e desenvolvimento da vegetação. Os sedimentos também evoluem com os manguezais, comprovado pela hierarquia da rede de drenagem e propriedades físicas. A curta, porém marcante, sazonalidade da região aliada à topografia e ao ritmo das marés, favorecem os movimentos capilares da água intersticial e o desenvolvimento de fortes gradientes de salinidade, Eh e pH, associados a fases evaporíticas (gipso e halita), à oxidação de sulfetos (presença da jarosita) e à precipitação de oxi-hidróxidos de ferro, semelhante aos resultados obtidos em outras regiões do mundo, sob clima seco. / The northeast coast of Pará state was geologically built on fluvial valleys partially submersed during the Holocene, where the mangroves of Marapanim estuary were developed. Adjacent to the mangroves, iron sediments and Latosol of Barreiras Formation (Tertiary) are the main source of silt, clays and sands. Despite the ecological, social and economic mangrove significance, there is a lack of geologic information focusing the processes and the magnitude of mineralogical and geochemical transformations occurring in these ecosystems on the Brazilian north coast, which is the main goal of this research. To reach the purposed objectives topographic studies were run, as soon as a short description about the mangroves. Sediments were sampled in the end of both rainy and dry seasons and submitted to in situ interstitial salinity, Eh and pH measurements. To these samples were also run chemical analysis to determine SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, P2O5, Na2O, K2O, CaO, MgO, L.I. (lost on ignition) and granulometric analysis. Trace elements were determined by using ICPM-MS; minerals were determined by using X-ray diffraction and SEM techniques. Surface and interstitial water were sampled during neap and spring tides, in periods with both higher (March, June and July) and lower (September, November and December) pluvial precipitation. These samples were submitted to chemical analysis to determine H4SiO4, SO4 2-, ΣH2S, NH4 +, Cl-, PO4 3-, Na+, Mg2+, Ca2+, K+, total alkalinity and dissolved iron. Salinity, Eh and pH were also measured. The mangroves are typically from intertidal zones and are represented by a mixture of Rhyzophora mangle and Avicennia germinans developed under semidiurnal macro tides, totally submersed during the ebb-tides and weekly exposed during the spring-tides, under a rainy tropical weather, hot and humid with remarkable climatic seasonality. The mangrove sediments are predominantly silt-clayed, rich in organic matter (C: 1 to 4% grade). Those sediments were originally deposited over sand bars, which smooth morphology and sedimentological aspects promote vegetal colonization, drainage network evolution and sediments development, increasing its consistency. The tropical chemical weathering acts over the source areas producing quartz, low crystal kaolinite grains, iron oxides and other dissolved chemical substances like silica, aluminum and heavy metals which are incorporated to the mangrove sediments, with diatoms and Na+, K+, Ca2+ e Mg2+ ions from marine contributions. At the mangrove, the original material is reworked throughout intensive biological activity and geochemical processes developed in the presence of different organic matter grades and the reactive surface of biogenic silica (diatoms), originating minerals in total or partial equilibrium within the new conditions. The autigenic minerals are pyrite, smectite, K-feldspars, halite, gypsum, jarosite beyond quartz and remobilized iron oxy-hydroxides. Mangrove sediments present high grades of dissolved sulfide ions (6 to 40 mmol/L) while in depth, sulfate ions are consumed. Dissolved sulfide is formed from organic matter mineralization under bacteriological sulfate-reduction, which final product is the pyrite. In depth, total dissolved iron grades are reduced close to zero due to the reaction with part of the dissolved sulfide to form solid sulfide (pyrite). This reaction occurs in an extremely reductor chemical environment (-200<Eh<-400 mV), weakly acid to alkaline (6.5<pH< 8), followed by high grades of alkalinity (25 meq/L, max.), ammonia (close to 1200 μmol/L) and orthophosphate (170 μmol/L max) ions. The low crystalline smectite is formed due to the kaolinite degradation in contact with abundant diatoms and marine magnesium, while the K-feldspar can be formed beyond the potassium from the sea. Silica remobilization was evidenced in depth by the superficial dissolution of crystals of quartz and their re-crystallization as isolated and euhedric crystals, forming sometimes crystal agglomerates over the pre-existing grains of quartz. Due to a strong dessecation (including the biological action) or throughout the extensive sediment exposure during the spring tides, the halite is formed by the interstitial water saturation on the sediment surface while gypsum and jarosite are formed by the pyrite oxidation. The interstitial water movement, induced by the weather seasonality, allows the iron remobilization and precipitation on the sediments surface, like a coating that involves the grains of quartz. The obtained results show that mangroves from the Marapanim river estuary are formed from the tropical weathering in Tertiary sediments from the Barreiras Formation and derived soils. Clastic material (mainly quartz, kaolinite and iron oxides) transported and deposited over sand bars along the estuary are joined by marine contributions (alkaline ions), organic matter and diatoms. This mixed material is reworked by degradation and mineralogical formation processes, resulting in sulfides (pyrite) and aluminum-silicates (smectite and K-feldspars), beyond quartz and precipitated iron oxy-hydroxides. The mangrove morphology allows a frequent flood due to tidal and sedimentological deposition processes, associated to the colonization and development of vegetation. Physical properties and characteristics inherent to the drainage network prove that sediments evolutes with the mangroves. The short regional seasonality, allied to topography and tidal rhythm interfere positively to form high gradients of interstitial salinity, Eh and pH, associated to evaporatic phases (gypsum and halite), sulfide oxidation (jarosite) and iron oxy-hydroxides precipitation, similarly to preliminary results obtained to areas with dry weather around the world.

O Litoral Norte de São Paulo é uma região pouco impactada e com elevada sensibilidade ecológica e que reúne perspectivas de grande crescimento econômico com novas instalações de empresas ligadas à exploração do PRÉ-SAL. O presente estudo tem como objetivo analisar a toxicidade dos sedimentos dos Municípios de Ubatuba e Caraguatatuba com os procedimentos da Avaliação e Identificação da Toxicidade (AIT), somente a fase I, proposto pela USEPA (1991; 2007). O ensaio de toxicidade crônico de desenvolvimento embriolarval do ouriço do mar Lytechinus variegatus. Foi extraída a água intersticial dos sedimentos, coletados em quatro enseadas, pelo método de sucção descrito por Winger & Lasier (1991), sendo dois pontos de coleta na Enseada de Ubatuba - Perequê-Açu e Itaguá, um na Enseada do Flamengo, um na Enseada do Mar Virado e uma na Enseada de Caraguatatuba. A AIT evidenciou como agente causador da toxicidade, de modo geral, os compostos pH dependentes e dos metais. As amostras do Perequê-Açu e de Caraguatatuba apresentaram toxicidade em todas as amostras analisadas, as demais amostras não presentaram nenhuma relação entre a toxicidade e a sazonalidade. / São Paulo north coast is a poor impacted region and with high ecological sensitivity which gathers perspectives of great economic growth with new facilities related to the operation of the Pre-Salt companies. The aim of the present study is to analyze the toxicity of sediments from the municipalities of Ubatuba and Caraguatatuba with the procedures of the Toxicity Identification Evaluation (TIE), only the phase I, proposed by USEPA (1991, 2007). The test of chronic toxicity of embriolarval development of sea urchin Lytechinus variegates. Pore water was extracted from the sediments collected in four bays, by the suction method described by Winger & Lasier (1991), being two collection points in Ubatuba Bay - Perequê-Açu and Itaguá, one in Flamengo Bay, one the Mar Virado Bay and one in Caraguatatuba Bay. The TIE evidenced as a causative agent of toxicity, in general, the compounds of pH dependent and of metals. The samples of Perequê-Açu and Caraguatatuba showed toxicity in all samples, the other samples showed no relationship between toxicity and seasonality.