HIJO, C. A. G. Quantificação do efeito do açude castanhão sobre o fluxo de material particulado em suspensão e nutrientes para o estuário do rio jaguaribe, Ceará - Brasil. 2009. 39 f. Dissertação (mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2015-04-16T16:17:14Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_caghijo.pdf: 694999 bytes, checksum: 84e1329fd2c068e09d6a1b7e93a51138 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2015-04-16T16:17:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_caghijo.pdf: 694999 bytes, checksum: 84e1329fd2c068e09d6a1b7e93a51138 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T16:17:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_caghijo.pdf: 694999 bytes, checksum: 84e1329fd2c068e09d6a1b7e93a51138 (MD5) Previous issue date: 2009 / The coastal zone is composed by highly environmental relevance ecosystems therein biodiversity is based on transitional land and marine features. This area has large biological productivity which is sustained by intricate biogeochemistry cycle of chemical species influenced by both adjacent watershed and coastal processes. Another feature of this area is the highly anthropogenic pressures that drive significant modifications of riverine material fluxes. Among such modifications, we can exemplify the damming of rivers and reservoir flooding usually occurred on the State of Ceará. The semi-arid climate enforce a large scheme of water management based on reservoir flooding which might induce changes on riverine fluxes from watershed to the coast as well as the ecosystem feature modification. Considering the above-mentioned scenario, this work aim to quantify the fluxes and budgets of water, suspended matter, and nutrients for the Castanhão reservoir from which the reservoir retention or export capacity of the riverine fluxes of the Jaguaribe watershed to the coast were estimated. Across the Castanhão reservoir water sampled were collected at three areas to characterize the concentration, fluxes, and budgets of riverine materials. According to proposed budget, there were a reduction of suspended matter, phosphorous, and nitrogen concentration. Additionally, the strong reduction of water outflow compared to inflow into reservoir was measured and it is the main process inducing the modification of riverine material fluxes. The budgets showed that the Castanhão reservoir and the operational dam procedure invert the natural functioning of the portion of Jaguaribe drainage basin. According to these results the reservoir changes the land-sea water, suspended matter and nutrient fluxes reducing and trapping from 88% to 98% of inflow loads into reservoir over hydrological and chemical conditions measured. / A zona costeira abriga um mosaico de ecossistemas de alta relevância ambiental, cuja diversidade é marcada pela transição de ambientes terrestres e marinhos. Esta área representa uma elevada produção biológica sustentada por um intricado ciclo biogeoquímico de espécies químicas que acopla processos relacionados tanto à bacia de drenagem dos rios que deságuam nestas áreas quanto os que ocorrem na zona costeira. Outra característica destas áreas é a intensa ação antrópica que tem sido responsável por alterações significativas nos fluxos fluviais destes materiais. Dentre estas alterações podemos exemplificar o barramento dos rios através da formação de reservatórios, usualmente observadas no Estado do Ceará. Devido às condições climáticas imposta pelo clima semi-árido, o Estado do Ceará tem a necessidade de manter um esquema de manejo hídrico baseado na construção de açudes que podem modificar os fluxos fluviais para a zona costeira sugerindo a indução das características destas áreas. Diante do cenário descrito, o objetivo deste estudo é quantificar os fluxos de água, nutrientes e material particulado em suspensão (MPS) ao longo do açude Castanhão e formular balanços de massa com os quais podemos inferir sobre a capacidade e a intensidade do açude em reter ou exportar materiais fluviais da bacia de drenagem do rio Jaguaribe em direção à zona costeira. Ao longo do açude Castanhão foram escolhidos três pontos para a realização das amostragens e a caracterização das concentrações, fluxos e balanços dos materiais fluviais. Segundo o balanço proposto houve uma redução das concentrações de espécies de fósforo e nitrogênio e do MPS. Associado a esta redução pode observar uma intensa redução da vazão de água na entrada em relação à saída da barragem sendo o principal processo que induz a modificação do fluxo fluvial. Os balanços de massa mostram que o açude Castanhão e a rotina de operação da barragem invertem o funcionamento natural desta parte da bacia de drenagem. Segundo os dados apresentados, o açude Castanhão modifica o fluxo fluvial de água, MPS e nutrientes no rio Jaguaribe podendo reter até 98% da carga de entrada e conseqüentemente a transferência destes materiais para a zona costeira.

SOARES, T. C. M. Variação sazonal, transporte e partição de hg no gradiente fluviomarinho do Rio Jaguaribe - CE. 2011. 102 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-01-25T14:33:46Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_tcmsoares.pdf: 7302588 bytes, checksum: 174e73c49292a683e0c7c609fddb0a45 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2016-01-25T18:42:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_tcmsoares.pdf: 7302588 bytes, checksum: 174e73c49292a683e0c7c609fddb0a45 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T18:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_tcmsoares.pdf: 7302588 bytes, checksum: 174e73c49292a683e0c7c609fddb0a45 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coastal environments operate as connections between terrestrial and oceanic environments and in the control of transfers of heavy metals from fluvial waters to the ocean and may cause the deposition of metals associated with suspended material or the release of dissolved form, which completely changes metal vailability to the environment. Hg is an element naturally present in the biosphere, but can also occur via the contamination of the water, biota, soils and atmosphere and is associated with various dissolved or suspended compounds in the aquatic environment, presenting a potential risk to living beings. The partitioning of Hg between the dissolved (Hg-D) and particulate (Hg-P) phases is one of the most important factors to consider in the mobilization and transport of Hg in aquatic systems. In this context, the aim of this work was to analyze the chemistry of Hg partitioning along the estuary of the Jaguaribe river and the adjacent coastal region and estimate the flux of Hg to the adjacent continental shelf through different tidal cycles and seasons and try to identify their controlling factors. Sampling was conducted at two points in the Jaguaribe estuary (Aracati-CE, region with the greatest influence of fresh water, and Fortim-CE, region with the highest marine influence) in the estuarine plume (PE) and the continental platform (PC) and two distinct periods, the rainy season and dry season. For the rainy season, the Hg-D was detectable only in Aracati and in the PE with an average of 10.1 ng.L-1 and 5.6 ng.L-1 respectively. For PC and Fortim the values were lower than the limit of detection (L.D = 0.1 ng.L-1). The average concentration of Hg-P, for the same period was 0.5 ng.L-1 in Aracati, 1.5 ng.L-1 in Fortim, 3.0 ng.L-1 in PE and, 0.12 ng.L-1 in the PC. For the dry season the average concentration of Hg in Aracati was 3.4 ng.L-1; in Fortim was 2.6 ng.L-1, in PE was 0.7 ng.L-1 and in the CP was 2.9 ng.L-1. The average concentration of Hg-P for the same period was 0.25 ng.L-1 in Aracati, 0.38 ng.L-1 in Fortim; 0.18 ng.L-1 in PE and 0.16 ng.L-1 in the PC. The estimated average annual flow of Hg-T from the Jaguaribe river to the continental shelf was ~ 126 kg. The balance between the inflow and output of Hg-T in the estuary indicates that is occurring the retention of this material for the two studied periods. But for the period of lowest discharge the situation is considered more critical, because the retention of Hg is quantitatively larger as well as its residence time in the estuary, increasing the reactivity of the Hg and producing Hg-D, which includes the most bioavailable form of Hg, increasing the possibility of incorporation by the biota and biomagnification in the food chain. / Os ambientes costeiros atuam na ligação entre o ambiente terrestre e oceânico e no controle da transferência de metais pesados presentes nas águas fluviais para as águas oceânicas podendo causar a deposição do metal associado ao material em suspensão ou liberação desse metal, o que modifica a sua disponibilidade para o meio. O Hg é um elemento presente naturalmente, mas também pode entrar na região costeira via contaminação da água, da biota, da crosta terrestre e da atmosfera estando associado a diferentes compostos dissolvidos e em suspensão no ambiente aquático, apresentando risco potencial aos seres vivos. A partição do Hg, portanto, entre as fases dissolvida (Hg-D) e particulada (Hg-P) é um dos mais importantes fatores a serem considerados na mobilização e transporte de Hg em sistemas aquáticos. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi analisar a partição química do Hg ao longo do gradiente fluviomarinho do estuário do rio Jaguaribe e estimar o fluxo continental de Hg para a plataforma continental adjacente através de diferentes ciclos de maré e estações do ano observando identificar seus fatores controladores. A amostragem foi realizada em dois pontos do estuário do rio Jaguaribe (Aracati-CE região com maior influência fluvial e em Fortim-CE região com maior influência marinha), na pluma estuarina (PE) e na plataforma continental (PC) e em dois períodos distintos, período chuvoso e período seco. Para o período chuvoso o Hg-D foi detectável apenas para Aracati e para a PE com média de 10,1 ng.L-1 e 5,6 ng.L-1 respectivamente. Para Fortim e a PC os valores foram menores que o limite de detecção do método (L.D = 0,1 ng.L-1). A concentração média de Hg- P, para o mesmo período foi de 0,5 ng.L-1 em Aracati; 1,5 ng.L-1 em Fortim, 3,0 ng.L-1 para a PE e 0,12 ng.L-1 para a PC. Para o período seco a média da concentração de Hg-D em Aracati foi de 3,4 ng.L-1;em Fortim foi de 2,6 ng.L-1; na PE foi de 0,7 ng.L-1 e na PC foi de 2,9 ng.L-1. A concentração média de Hg-P para o mesmo período foi de 0,25 ng.L-1 em Aracati; de 0,38 ng.L-1 em Fortim; de 0,18 ng.L-1 na PE e de 0,16 ng.L-1 na PC. O fluxo anual médio estimado de Hg-T do rio Jaguaribe para a plataforma continental foi de ~ 126,0 kg. O balanço entre os fluxos de entrada e saída de Hg-T no estuário indica que está ocorrendo uma retenção desse material para os dois períodos estudados. Porém para o período de menor vazão a situação é considerada mais crítica, pois a retenção de Hg é maior quantitativamente assim como também seu tempo de residência no estuário, aumentando a reatividade do Hg produzindo Hg-D, que inclui a forma de Hg mais biodisponível, aumentando a possibilidade de incorporação pela biota e biomagnificação na cadeia alimentar.

CAVALCANTE, M. S. Transporte de carbono orgânico dissolvido no estuário do rio Jaguaribe sob clima semiárido. 2015. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) -Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015 . / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-01-26T12:28:17Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_mscavalcante.pdf: 2005948 bytes, checksum: 550992dba556517ad3b0cd9b528580b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2016-01-27T20:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_mscavalcante.pdf: 2005948 bytes, checksum: 550992dba556517ad3b0cd9b528580b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T20:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_mscavalcante.pdf: 2005948 bytes, checksum: 550992dba556517ad3b0cd9b528580b9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Estuaries are pathway for dissolved organic carbon (DOC) from the coastal to the sea. However, before reaching the ocean, DOC can suffers biogeochemical transformations and influence of estuarine hydrodynamics, which responds to seasonal, and tidal changes. This study analyzed the spatial and temporal variability of DOC, the hydrochemical and physical aspects of Jaguaribe river estuary, under different climate conditions (dry and rainy) and tide (ebb / flood). The spatial variation of the DOC was between 1.1 and 6.4 mg L-1 in the dry season and between 1.1 and 9.15 mg L-1 in the rainy season. There was no great seasonal variability in DOC concentrations, probably due to low levels of rainfall in wet seasons. The hydrogeochemical DOC behavior was different between the seasons. In the dry season, the DOC showed conservative behavior, highly influenced by physical processes because the tidal effects were dominants in the estuary in this season . In the rainy season, the DOC presented non-conservative behavior, linked to biological activity. The DOC was strongly correlated with the residence time and the amount of freshwater, it shows the importance of fluvial descharge to the estuarine DOC input. The values of DOC, freshwater input and residence time increased toward the coastal, indicating retention of freshwater and DOC upstream. The mixing zone of the Jaguaribe River estuary behaved as a DOC retainer in the dry season and as an exporter in the rainy season. The COD flow was lower than expected for areas under semi-arid climate, possibly by rainfall was lower than the historical average. / Os estuários são vias de transporte de carbono orgânico dissolvido (COD) do continente para o mar. Contudo, antes de chegar ao seu destino o COD sofre transformações biogeoquímicas e/ou influência da hidrodinâmica estuarina, que dependem de fatores como clima, descarga fluvial e maré. Este estudo analisou a variação espacial e temporal do COD, a hidroquímica e aspectos físicos do estuário do rio Jaguaribe sob diferentes condições de clima (seco/chuvoso) e maré (vazante/enchente). A variação espacial dos teores de COD foi entre 1,1 e 6,4 mg.L-1 na estação seca e entre 1,1 e 9,15 mg.L-1 na estação chuvosa. Não houve grande variabilidade sazonal dos teores de COD, provavelmente devido ao baixo índice de pluviosidade na estação chuvosa. O comportamento hidroquímico do COD foi diferente entre as duas estações climáticas. Na estação seca, o COD apresentou comportamento conservativo, fortemente influenciado pelos processos físicos devido ao domínio marinho no estuário. Na estação chuvosa, o comportamento não conservativo e mostrou ser fortemente atrelado à atividade biológica. O COD apresentou forte correlação positiva com o tempo de residência (TR) e o percentual de água doce (PAD), mostrando a importância da contribuição fluvial para o aporte de COD no ambiente estuarino. Os valores de COD, PAD e TR foram crescentes em direção ao continente, indicando represamento de águas fluviais e do COD à montante. A zona de mistura do estuário do rio Jaguaribe comportou-se como retentora de COD na estação seca e exportadora na estação chuvosa. O fluxo de COD foi inferior ao esperado para regiões sob clima semiárido, possivelmente pelo regime de chuvas ter sido menor do que a média histórica.

CAVALCANTE, M.S. Transporte de carbono orgânico dissolvido no estuário do rio Jaguaribe sob clima semiárido. 2015. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-05-02T13:52:19Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_mscavalcante.pdf: 2005948 bytes, checksum: 550992dba556517ad3b0cd9b528580b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2016-06-14T19:43:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_mscavalcante.pdf: 2005948 bytes, checksum: 550992dba556517ad3b0cd9b528580b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T19:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_mscavalcante.pdf: 2005948 bytes, checksum: 550992dba556517ad3b0cd9b528580b9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Estuaries are pathway for dissolved organic carbon (DOC) from the coastal to the sea. However, before reaching the ocean, DOC can suffers biogeochemical transformations and influence of estuarine hydrodynamics, which responds to seasonal, and tidal changes. This study analyzed the spatial and temporal variability of DOC, the hydrochemical and physical aspects of Jaguaribe river estuary, under different climate conditions (dry and rainy) and tide (ebb / flood). The spatial variation of the DOC was between 1.1 and 6.4 mg L-1 in the dry season and between 1.1 and 9.15 mg L-1 in the rainy season. There was no great seasonal variability in DOC concentrations, probably due to low levels of rainfall in wet seasons. The hydrogeochemical DOC behavior was different between the seasons. In the dry season, the DOC showed conservative behavior, highly influenced by physical processes because the tidal effects were dominants in the estuary in this season . In the rainy season, the DOC presented non-conservative behavior, linked to biological activity. The DOC was strongly correlated with the residence time and the amount of freshwater, it shows the importance of fluvial descharge to the estuarine DOC input. The values of DOC, freshwater input and residence time increased toward the coastal, indicating retention of freshwater and DOC upstream. The mixing zone of the Jaguaribe River estuary behaved as a DOC retainer in the dry season and as an exporter in the rainy season. The COD flow was lower than expected for areas under semi-arid climate, possibly by rainfall was lower than the historical average. / Os estuários são vias de transporte de carbono orgânico dissolvido (COD) do continente para o mar. Contudo, antes de chegar ao seu destino o COD sofre transformações biogeoquímicas e/ou influência da hidrodinâmica estuarina, que dependem de fatores como clima, descarga fluvial e maré. Este estudo analisou a variação espacial e temporal do COD, a hidroquímica e aspectos físicos do estuário do rio Jaguaribe sob diferentes condições de clima (seco/chuvoso) e maré (vazante/enchente). A variação espacial dos teores de COD foi entre 1,1 e 6,4 mg.L-1 na estação seca e entre 1,1 e 9,15 mg.L-1 na estação chuvosa. Não houve grande variabilidade sazonal dos teores de COD, provavelmente devido ao baixo índice de pluviosidade na estação chuvosa. O comportamento hidroquímico do COD foi diferente entre as duas estações climáticas. Na estação seca, o COD apresentou comportamento conservativo, fortemente influenciado pelos processos físicos devido ao domínio marinho no estuário. Na estação chuvosa, o comportamento não conservativo e mostrou ser fortemente atrelado à atividade biológica. O COD apresentou forte correlação positiva com o tempo de residência (TR) e o percentual de água doce (PAD), mostrando a importância da contribuição fluvial para o aporte de COD no ambiente estuarino. Os valores de COD, PAD e TR foram crescentes em direção ao continente, indicando represamento de águas fluviais e do COD à montante. A zona de mistura do estuário do rio Jaguaribe comportou-se como retentora de COD na estação seca e exportadora na estação chuvosa. O fluxo de COD foi inferior ao esperado para regiões sob clima semiárido, possivelmente pelo regime de chuvas ter sido menor do que a média histórica.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-10-15T19:57:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Concluída_25082014_Biblioteca.pdf: 8034449 bytes, checksum: 40187c16359cddf014611fe46a254055 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-10-15T19:58:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Concluída_25082014_Biblioteca.pdf: 8034449 bytes, checksum: 40187c16359cddf014611fe46a254055 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-15T19:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Concluída_25082014_Biblioteca.pdf: 8034449 bytes, checksum: 40187c16359cddf014611fe46a254055 (MD5) / Estuários são ambientes de transição entre o oceano e o continente, onde a água do mar é constantemente diluída pelas águas oriundas da drenagem continental, e a salinidade exerce fator determinante na caracterização desses ambientes, razão que, variações no padrão de concentrações determinam o deslocamento e a seleção do biota no ecossistema. A presença de barramento à montante regularizando o aporte de águas doce e materiais dissolvidos e particulados de origem fluvial no estuário exerce impactos consideráveis no processo de diluição das águas. Modelagem ambiental, utilizando-se da construção de cenários pelos modelos matemáticos, tem sido aplicada em estudos, com o objetivo de analisar tais impactos, no comportamento hidrodinâmico e da qualidade de água desses ambientes. O modelo SisBaHiA foi a ferramenta utilizada neste trabalho para a análise dos fenômenos envolvidos nos padrões de circulação das águas e o transporte e dispersão de sais no trecho do baixo curso do rio Paraguaçu à baía do Iguape. Os cenários propostos foram desenvolvidos levando em consideração os aspectos de quantidade, qualidade e sazonalidade das vazões como determinante na elaboração dos hidrogramas ambientais para ser incorporado no regime de operação da UHE Pedra do Cavalo,considerando os períodos hidrológicos característicos da região, as demandas prioritárias, o ecossistema e as populações ribeirinhas que habitam as margens do trecho luvioestuarino, e utilizam-se dos recursos disponibilizados pelo ambiente. Os cenários modelados identificaram os padrões de circulação hidrodinâmica e a verificação da intrusão salina através da identificação da isohalina 5‰ no ambiente, relacionada com a magnitude das vazões operadas, auxiliando no processo de definição do ambiente que deverá ser mantido na região, atendendo aos diversos interesses da população e do ecossistema estuarino. / Estuaries are transitional environments between the ocean and the land, where the sea water is constantly diluted by waters originating from continental drainage and salinity exerts a determining factor in the characterization of these environments, so that variations in the pattern of concentrations determine the displacement and selection of species in the ecosystem. The presence of barrier upstream regulating the supply of fresh water and dissolved and particulate materials of fluvial origin in the estuary exerts considerable impacts on the water dilution process. Environmental modeling, using the construction of scenarios by mathematical models, has been applied in studies aiming to analyze these impacts on the hydrodynamics and water quality of these environments. The SisBaHiA model was the tool used in this paper for the analysis of the events involved in the circulation patterns of water and transport and dispersion of salts in the stretch of the lower course of the Paraguaçu river to the Iguape bay. The proposed scenarios were developed taking into consideration the quantity, quality and seasonality of the flows to create environmental hydrographs to be incorporated into the operating plans of Pedra do Cavalo hydroelectric plant, considering the hydrological conditions characteristic of the region, the critical water demands, and the riverside ecosystems and populations that inhabit the banks of the fluvial estuarine stretch and use the resources of this environment. The modeled scenarios identified patterns of hydrodynamic circulation and verification of salt intrusion by identifying the 5‰ isohaline in the environment related to the magnitude of flows used to operate the plant, assisting in the process of determining the appropriate environment that should be maintained for the region, given the diverse interests of the estuarine population and ecosystem.

Made available in DSpace on 2016-08-29T14:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8927_Tese Sury Monteiro 2015.pdf: 10583453 bytes, checksum: d6cfcda3a7da117a946ca841382908d1 (MD5) Previous issue date: 2015-05-27 / FAPES / O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica e os fluxos dos elementos maiores (Al, Fe e Mn) e traço (Cr, Zn, Cu, Cd, Pb, As e Ni) no material particulado em suspensão em um sistema estuarino tropical composto por dois rios, o Piraquê-Açu (PA) e Piraquê-Mirim (PM), Espírito Santo, Brasil. Este sistema é composto pelas bacias hidrográficas do PM com área de 69,4 km2 e do PA com 378,6 km2. Estes rios se encontram (confluência) a uma distância aproximada de 4,5 km da desembocadura do estuário. A descarga fluvial no PM é cinco vezes menor que no PA, por isso é mais influenciado pelas correntes de maré, na fase da enchente. O clima da região é tropical litorâneo do tipo úmido-seco, com dois períodos sazonais: maior pluviosidade (200-250 mm) e menor pluviosidade (25-50 mm). Foram realizadas cinco campanhas: três no período de maior pluviosidade (março e dezembro/2013; e março de 2014) e duas no de menor pluviosidade (junho e setembro/2013); durante um ciclo de maré de sizígia (13h); em seis estações de coleta: 2 no PA, 2 no PM e 2 na confluência. Realizou-se amostragem de material particulado em suspensão (MPS) através de coleta de água (filtração) e de armadilha de sedimento; coletou-se in situ dados físico-químicos e hidrodinâmicos; realizou-se análises sedimentológicas, mineralógicas e químicas nas amostras de MPS; e utilizou-se a modelagem numérica para verificar as principais tendências de transporte destes materiais nos cenários de maior e menor pluviosidade. O sistema estuarino, nos pontos coletados, apresenta águas levemente alcalinas (pH 7.7±0.8), saturadas em oxigênio (6.17±0.9) e com salinidade variando entre 25.3±1.5 a 36.9 ±0.6. O PA apresentou percentuais de concentrações superiores ao PM dos elementos maiores (16% Al, 10% Fe e 15% Mn) e traço (45% Cr, 48% Zn, 56% Cd e 79% Pb) principalmente no período de elevada pluviosidade. Somente os elementos Ni (55%), Cu (94%) e As (13%) apresentaram maiores percentuais de concentrações no PM. A confluência estuarina reflete a influência do PA, durante o período de elevada pluviosidade, quando a descarga fluvial deste rio, transporta elevadas concentrações de elementos para esta região; enquanto que no período de menor pluviosidade há maior influência das correntes de maré, onde as concentrações de Fe, Mn, Ni e As foram máximas quando comparadas aos dois rios. Os índices geoquímicos indicam que este sistema estuarino apresenta-se preservado, e o aporte natural é a principal fonte dos elementos maiores e traço, os quais são influenciados pela presença de minerais, como caulinita, goethita, magnetita, ilmenita, gibbsita, hematita e pirita. Os cenários modelados demonstram a transferência de materiais (MPS e elementos maiores e traço) entre os cursos fluviais, ocorrendo uma maior influência do PA e da confluência no PM, principalmente no período de elevada pluviosidade, quando há maior retenção de materiais a montante do PM, aumentando o tempo de residência e tornando-a mais vulnerável, principalmente pelo acumulo de elementos considerados tóxicos, como Zn e Cr. Este sistema estuarino é um ambiente exportador de materiais, sendo a taxa de exportação do PA cinco vezes superior a do Piraquê-mirim durante o período de elevada pluviosidade. Palavras-chaves: Geoquímica, Material particulado em suspensão, estuário, hidrodinâmica, modelagem numérica / This research aimed to evaluate the dynamic and flow of major elements (Al, Fe and Mn) and trace elements (Cr, Zn, Cu, Cd, Pb, As and Ni) in suspended particulate matter within a tropical estuarine system. This estuarine system comprises two rivers: the Piraquê-açu River (PA) and the Piraquê-mirim River (PM), Espírito Santo, Brazil. The system covers the river basins of PM and PA, with 69.4 km2 and 378.6 km2, respectively. The confluence of these rivers occurs about 4.5 km from the estuary mouth. The PM discharge is five times lower than PA discharge and then the it is dominated by tidal currents during flood tide. The climate is coastal tropical wet-dry type, with two seasonal periods: higher rainfall (200-250mm) and lower rainfall (25-50 mm). Five field works were performed: tree during higher rainfall (March and December, 2013, and March, 2014 ) and two during lower rainfall (June and September, 2013); along spring tide cycle (13 hours); in six sampling stations: two in PA, two in PM and two at these rivers confluence. Sampling of suspended particulate matter (SPM) was performed by water sampling (filtration) and sediment trap; physicochemical and hydrodynamic data were sampled in situ; sedimentological, mineralogical and chemical analysis were conducted in SPM samples; and numerical modelling was applied in order to verify the main transport patterns of these material in scenarios of high and low rainfall. The estuarine system presents alkaline water (pH 7.7±0.8), which is saturated in oxygen (6.17±0.9) with salinity ranging from 25.31±1.5 to 36.92±0.6. PA presented percentages concentration of major elements (16% Al, 10% Fe e 15% Mn) and trace elements (45% Cr, 48% Zn, 56% Cd e 79% Pb) higher than PM, mainly during high rainfall period. Only Ni (55%), Cu (94%) e As (13%) presented higher concentrations in PM. The estuarine confluence reflect the PA influence, during the high rainfall period, when its river discharge carries high concentration of elements for this region; while in the lower rainfall period, there is higher influence of tidal current, when the concentrations of Fe, Mn, Ni e As were highest compared to the both rivers. The geochemical indices indicate that this estuarine system is preserved, and the natural supply is the main source of major and trace elements, which are influenced by the presence of minerals for instance kaolinite, goethite, magnetite, ilmenite, gibbsite, hematite and pyrite. The model scenarios demonstrate the materials transfer (SPM, major and trace elements) between the rivers. The model also shows a greater influence of PA and its confluence on PM, mainly during high rainfall period when there is higher retention of material upstream of PM, that increases the residence time and does it more vulnerable, especially due to accumulation of toxic elements such as Zn and Cr. This estuarine system is materials exporter environment, in which the exportation rate is five times larger in PA than in PM during high rainfall period.

A variação temporal e espacial da ecologia de lagos, estuários e reservatórios está relacionada com a variação na composição da população de fitoplâncton, já que esta comunidade é a base da cadeia alimentar marinha e lacustre. Esta pesquisa desenvolveu um modelo para estimativa da dinâmica de biomassa de fitoplâncton, considerando os mecanismos de transporte no meio aquático, crescimento e perdas de sua biomassa. O modelo possui três módulos: (a) hidrodinâmico, que trata dos fluxos quantitativos do meio, associado a um algoritmo de secagem/inundação; (b) de transporte, que trata dos mecanismos de transporte das substâncias no meio; e (c) biológico, que retrata os mecanismos biológicos relacionados ao fitoplâncton. O módulo hidrodinâmico foi resolvido por um esquema semi-implícito de diferenças finitas, com uma abordagem mista Euleriana-Lagrangiana para os termos advectivos. Para os módulos restantes foi utilizado um esquema mais simples, de diferenças centrais. O modelo foi aplicado no sistema formado pela Lagoa Mangueira e Banhado do Taim localizado na parte sul costeira do estado do Rio Grande do Sul. Este sistema está inserido no Sistema Hidrológico do Taim como unidade de conservação federal, onde se desenvolve o projeto PELD (Pesquisas Ecológicas de Longa Duração). A hidrodinâmica do sistema foi ajustada e verificada apresentando bons resultados. Testes de secagem e inundação mostraram que as tendências esperadas foram obtidas. O aprimoramento da solução numérica do modelo foi comprovado através de testes de preservação de volume e massa em sistemas conservativos. A análise de sensibilidade dos parâmetros do módulo biológico mostrou que os parâmetros para os quais o modelo é mais sensível a alterações são aqueles relacionados aos efeitos de temperatura nas algas e as perdas por respiração e consumo por zooplâncton. Os cenários de análise propostos proporcionaram uma maior compreensão do transporte do material particulado suspenso e do material escalar genérico, assim como a dinâmica e as florações de algas no sistema em condições físicas e meteorológicas reais.

A variação temporal e espacial da ecologia de lagos, estuários e reservatórios está relacionada com a variação na composição da população de fitoplâncton, já que esta comunidade é a base da cadeia alimentar marinha e lacustre. Esta pesquisa desenvolveu um modelo para estimativa da dinâmica de biomassa de fitoplâncton, considerando os mecanismos de transporte no meio aquático, crescimento e perdas de sua biomassa. O modelo possui três módulos: (a) hidrodinâmico, que trata dos fluxos quantitativos do meio, associado a um algoritmo de secagem/inundação; (b) de transporte, que trata dos mecanismos de transporte das substâncias no meio; e (c) biológico, que retrata os mecanismos biológicos relacionados ao fitoplâncton. O módulo hidrodinâmico foi resolvido por um esquema semi-implícito de diferenças finitas, com uma abordagem mista Euleriana-Lagrangiana para os termos advectivos. Para os módulos restantes foi utilizado um esquema mais simples, de diferenças centrais. O modelo foi aplicado no sistema formado pela Lagoa Mangueira e Banhado do Taim localizado na parte sul costeira do estado do Rio Grande do Sul. Este sistema está inserido no Sistema Hidrológico do Taim como unidade de conservação federal, onde se desenvolve o projeto PELD (Pesquisas Ecológicas de Longa Duração). A hidrodinâmica do sistema foi ajustada e verificada apresentando bons resultados. Testes de secagem e inundação mostraram que as tendências esperadas foram obtidas. O aprimoramento da solução numérica do modelo foi comprovado através de testes de preservação de volume e massa em sistemas conservativos. A análise de sensibilidade dos parâmetros do módulo biológico mostrou que os parâmetros para os quais o modelo é mais sensível a alterações são aqueles relacionados aos efeitos de temperatura nas algas e as perdas por respiração e consumo por zooplâncton. Os cenários de análise propostos proporcionaram uma maior compreensão do transporte do material particulado suspenso e do material escalar genérico, assim como a dinâmica e as florações de algas no sistema em condições físicas e meteorológicas reais.

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Esta poluição, que em grande parte tem origem nas atividades humanas, é liberada no ambiente tendo como destino final, preferencialmente, os corpos d’água. No estuário Canal de Santa de Cruz a expansão das atividades industriais e turísticas , além do elevado crescimento populacional humano e sobrepesca, colocam em risco o delicado sistema ecológico deste local. Neste contexto, o uso do molusco bivalve Crassostrea sp. como bioindicador torna-se uma ferramenta útil e eficaz para diagnosticar os efeitos dos impactos antropogênicos nesse ambiente. Portanto, a presente tese avaliou a atividade de biomarcadores enzimáticos (AChE, BChE, CAT, SOD, amilase, pepsina, tripsina, quimotripsina) e não enzimáticos, GSSG, GSH, Malonaldeído em brânquias, vísceras e músculo adutor da ostra do mangue Crassostrea sp., e o ensaio de Genotoxicidade e mutagenicidade (ensaio cometa e MN) em hemócitos de ostras capturadas durante o período seco e chuvoso em três locais do Canal de Santa de Cruz (vila velha Itamaracá – PE); e em uma região referência (Depuradora/controle) em Penedo, AL. O impacto genotóxico foi confirmado pela detecção de microlesões no DNA por meio do ensaio cometa, e pela alta frequência de macrolesões (MN) nos hemócitos em relação as ostras controle. Diferenças significativas (p<0,05) entre ostras coletadas sazonalmente no estuário, e entre estas ostras e ostras controle, foram observadas nas frequências de MN nas coletas do período seco e chuvoso; no Índice de dano no período seco e na frequência de danos no período chuvoso para um ponto de coleta. No presente trabalho, a AChE presente em vísceras e brânquias de Crassostrea sp. foi caracterizada físico-química e cineticamente e foi exposta a pesticidas organofosforados, carbamatos e a íons. Todos os pesticidas usados mostraram efeito inibitório na atividade da AChE apresentando decréscimo significativo. Foi verificado a influência de alguns íons sobre a atividade da AChE nos dois tecidos estudados. A atividade da AChE e BChE de brânquias, vísceras e musculo adutor de ostra coletadas no estuário no período seco e chuvoso, foi significativamente (p<0,05) menor que as ostras depuradas. No presente estudo foram observadas diferenças sazonais significativas (p<0,05) e respostas sinérgicas para AChE e BChE, e nos demais biomarcadores (enzimático, não enzimático e genético) avaliados nos três tecidos da ostra. Analisados em conjunto, os dados obtidos apontam para respostas de biomarcadores em ostras, indicando que esses organismos apresentaram indícios de neurotoxicidade ou de danos causados por estresse oxidativo a macromoléculas. Eles também apontam para a importância de considerar a sazonalidade, os parâmetros físico-químicos, microbiológicos e como esses fatores influenciam nas respostas de biomarcadores em programas de monitoramento de contaminação ambiental. Considerando que a influência dos fatores ambientais, dos fatores endógenos e da biodisponibilidade de metais traço sobre os mecanismos bioquímicos que modulam a atividade desses biomarcadores é ainda pouco conhecida, a necessidade de estudos sobre estes parâmetros é enfatizada. Desta forma, as oscilações na atividade das enzimas analisadas ao longo do experimento nos três pontos do Canal de Santa Cruz poderiam ser interpretadas dentro de um contexto molecular integrado, visando não só compreender a inter-relação destes parâmetros e as necessidades de osmoconformação dos animais, como também otimizar o uso de biomarcadores nesta espécie de molusco. / The use of enzymatic biomarkers and genotoxicity is an important tool in the evaluation of environmental contamination. This pollution, which largely originates in human activities, is released into the environment with the final destination, preferably, bodies of water. In the estuary Canal de Santa Cruz, the expansion of industrial and tourist activities, besides the high human population growth and overfishing, put at risk the delicate ecological system of this place. In this context, the use of the bivalve mollusk Crassostrea sp. as a bioindicator becomes a useful and effective tool to diagnose the effects of anthropogenic impacts in this environment. Therefore, this thesis evaluated the activity of enzyme biomarkers (AChE, BChE, CAT, SOD, amylase, pepsin, trypsin, chymotrypsin) and non-enzymatic, GSSG, GSH, malondialdehyde in gills, adductor muscle and viscera of the mangrove oyster Crassostrea sp.. Test of genotoxicity and mutagenicity (comet assay and MN) in hemocytes of oysters taken during the dry and rainy season in three locations in the Canal Santa Cruz (Vila Velha Itamaracá - PE); and a reference region (purifying / control) in Penedo, AL. The genotoxic impact was confirmed by microinjuries detection in DNA through the comet assay, and high frequency macrolesões (MN) in hemocytes in relation oysters control. Significant differences (p <0.05) and seasonal oysters from the estuary and oysters control, were observed in the frequency of MN in the collections of the dry and rainy season; the damage index in the dry period and frequency of damage in the rainy season to a collection point. In this study, the AChE present guts and gills of Crassostrea sp. was characterized physico-chemical and kinetically and was exposed to organophosphorus pesticides, carbamates and ions. All pesticides used showed inhibitory effect on AChE activity presenting significant decrease. It was verified the influence of some ions on the activity of AChE in both tissues studied. The activity of AChE and BChE gills, guts and muscle adductor oyster collected in the estuary in the dry and rainy season was significantly (p <0.05) lower than the refined oysters. In the present study, we observed significant seasonal differences (p <0.05) and synergistic responses to AChE and BChE, and other biomarkers (enzymatic, non-enzymatic and genetic) evaluated the three oyster tissues. Taken together, the data point to biomarker responses in oysters, indicating that these bodies showed evidence of neurotoxicity or damage caused by oxidative stress to macromolecules. They also point to the importance of considering the seasonality, the physico-chemical parameters, microbiological and how these factors influence the responses of biomarkers in environmental pollution monitoring programs. Whereas the influence of environmental factors, endogenous factors and bioavailability of trace metals on the biochemical mechanisms that modulate the activity of these biomarkers is still unknown, the need for studies on these parameters is emphasized. Thus, fluctuations in the activity of the enzymes analyzed during the experiment in the Santa Cruz Channel could be interpreted within an integrated molecular context, aiming not only to understand the inter-relationship between these parameters and osmoconformação needs of animals, as well as optimize biomarkers this mollusc species.

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1434_1.pdf: 5888658 bytes, checksum: b32c91ffd8a924864565969e6d6066e6 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A comunidade de peixes nos estuários é constituída por espécies migrantes marinhas e de água doce, que usam esses ecossistemas como áreas de alimentação ou para a reprodução, além das residentes, que passam todo o seu ciclo de vida nesse ambiente. O presente estudo teve como objetivos: (1) avaliar se a diversidade da ictiofauna do rio Formoso varia entre as zonas estuarinas superior, média e inferior, e entre os períodos seco e chuvoso; identificar as espécies de peixes recifais que utilizam o estuário do rio Formoso como área de refúgio e de berçário natural; (2) descrever a distribuição espacial dessa ictiofauna nas estações chuvosa e de estiagem; verificar se houve diferenças espaciais e temporais nas categorias tróficas; (3) compilar as informações existentes na literatura sobre os estuários e a ictiofauna de Pernambuco; caracterizar os principais fatores fisiográficos das áreas estuarinas e as ações antrópicas por elas sofridas; validar os nomes científicos das espécies de peixes que vivem nesses estuários, identificando a sua distribuição. Para o estudo da ictiofauna no estuário do rio Formoso foram feitas coletas bimestrais com rede-de-arrasto tipo mangote. Para a análise dos estuários e da ictiofauna de Pernambuco foram compilados dados de livros, artigos científicos, monografias, dissertações e teses, além da utilização das imagens obtidas através do aplicativo Google Earth para a caracterização dos estuários. No estuário do rio Formoso foram analisados 5.475 indivíduos, pertencentes a 78 espécies e 39 famílias. Carangidae e Gerreidae tiveram a maior riqueza específica, enquanto Clupeidae, Engraulidae e Gerreidae a maior abundância. A maior diversidade ocorreu na zona estuarina superior, e a maior abundância, na zona estuarina média. O tipo de sedimento foi determinante na distribuição espacial da ictiofauna. Entre as espécies dominantes (89%), destaca-se Rhinosardinia amazonica (36%). As espécies mais abundantes ocorreram entre um regime de salinidade de mesohalino (5-18) a euhalino (30-40), sugerindo uma relativa capacidade de regulação osmótica. A maioria da ictiofauna do estuário do rio Formoso é predadora (75%) e com hábito alimentar carnívoro de 2ª. ordem (37,5%). A percentagem de espécies associadas a ambientes recifais foi de 51,3%, sendo 39,2%, 54,2% e 66,7% nas zonas superior, média e inferior, respectivamente. Entre essas espécies, Eucinostomus melanopterus, E. gula e Sphoeroides testudineus destacaram-se, nessa ordem, como as mais abundantes no estuário superior; S. greeleyi, E. melanopterus e Lutjanus synagris, no médio; e E. gula e Albula vulpes, no inferior. A zona superior do estuário é provavelmente a mais produtiva devido a sua maior complexidade morfológica, a maior abundância de Rhizophora mangle (abrigo e refúgio para vários peixes) e ao sedimento lamoso. A ictiofauna do estuário do rio Formoso recebe influência direta dos recifes e da região costeira, entre Sirinhaém e Tamandaré, proporcionando uma maior representatividade de peixes recifais. A maioria das espécies encontra-se em ecofase jovem, evidenciando a importância das águas rasas deste estuário tropical como criadouro natural e abrigo para vários peixes de importância ecológica e econômica. Em Pernambuco foi possível identificar 17 estuários e constatar que a ictiofauna é pouco estudada. As maiores concentrações de trabalhos ocorreram no complexo estuarino de Itamaracá e no estuário do rio Formoso. Para algumas áreas não existem informações sobre comunidade de peixes. Para os estuários de Pernambuco foram listadas 200 espécies de peixes válidas, sendo 32% delas associadas a recifes. Citharichthys spilopterus e Poecilia vivipara foram classificadas como muito freqüentes. As famílias Carangidae, Gerreidae, Ariidae e Haemulidae foram as mais especiosas. Atualmente, as áreas estuarinas de Pernambuco estão em acelerado processo de degradação devido principalmente aos aterros, despejos de esgotos domésticos e industriais, desenvolvimento urbano, viveiros de carcinicultura e construção/ampliaçao de portos em prol do crescimento econômico. Diante desse contexto, torna-se necessário que os órgãos de fomento à pesquisa em Pernambuco estimulem o estudo nessas áreas, imprescindíveis para o desenvolvimento e reprodução de várias espécies de peixes, e conseqüente aumento na captura por pesca