Trajetória, magnitude e caracterização físico-química das descargas continentais de microplásticos para a plataforma interna: estudo de caso da pluma costeira da Lagoa dos Patos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Perez, Carolina Rodriguez
Orientador(a): Fernandes, Elisa Helena, Pinho, Grasiela Lopes Leães, Garcia-Rodriguez, Felipe
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Atlântico Sul
Hotspots
Modelagem Numérica
Pluma Costeira
Transporte de Microplásticos
Accumulation Hotspots
Coastal Plume
Microplastic Transport
Numerical Modeling
South Atlantic
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12319
Resumo: Dissertação (Mestrado)
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spelling Perez, Carolina RodriguezFernandes, Elisa HelenaPinho, Grasiela Lopes LeãesGarcia-Rodriguez, Felipe2025-03-10T19:16:08Z2025-03-10T19:16:08Z2024PEREZ, Carolina Rodriguez. Trajetória, magnitude e caracterização físico-química das descargas continentais de microplásticos para a plataforma interna: estudo de caso da pluma costeira da Lagoa dos Patos. 2024. 190 f. Dissertação (Mestrado em Oceanografia Física, Química e Geológica) - Programa de Pós-graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2024.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12319Dissertação (Mestrado)Os estuários são compartimentos-chave tanto para a dispersão quanto para a fragmentação de macroplásticos (> 25 mm) em mesoplásticos (5 mm - 25 mm) e microplásticos (MPs: 1 µm - 5 mm), que por tanto sofrem mudanças em suas dimensões e densidades, alterando suas propriedades de flutuabilidade. No litoral sul do Brasil, a Lagoa dos Patos é considerada um dos principais pontos de liberação de plástico para o oceano na América do Sul. A hidrodinâmica do estuário da Lagoa dos Patos é modulada principalmente pelo regime de ventos e pelas descargas fluviais, com variabilidade interanual relacionada a modos climáticos de oscilação, como o El Niño Southern Oscillation (ENSO). O sistema estuarino da Lagoa dos Patos é por tanto crucial como fonte e sumidouro de resíduos antropogênicos, que serão potencialmente exportados para a região costeira por meio da pluma costeira. Nesse contexto, foi utilizado o modelo hidrodinâmico TELEMAC-3D acoplado ao modelo TrackMPD juntamente com dados de campo, para avaliar pela primeira vez a capacidade da pluma costeira da Lagoa dos Patos de exportar MPs para a plataforma interna sob diferentes condições hidrodinâmicas. Dois levantamentos de campo foram realizados durante eventos de pluma para validar o modelo e quantificar as concentrações e cargas de MPs, utilizando uma abordagem “bottom-up” de forma a estimar o potencial de exportação de MPs do estuário em direção à plataforma interna. As concentrações de MPs na pluma superficial variaram de 0,20 itens.m-3 a 1,37 itens.m-3 , predominantemente compostos por polipropileno (PP) e polietileno (PE) (73% dos plásticos confirmados por FTIR). A taxa média estimada de exportação de MPs atingiu 9,0 milhões de itens.dia-1 durante eventos de pluma moderados e 47,5 milhões de itens.dia-1 durante eventos de pluma de alta descarga. O padrão de concentração observado no campo foi principalmente no sistema frontal da pluma, (com maior concentração de partículas) consistente com os resultados da simulação. Segundo os resultados simulados, eventos de descarga forte, juntamente com ventos intensos do Nordeste, facilitaram a rápida exportação de MPs para o sudoeste na região costeira. Por outro lado, eventos de descarga moderados a fracos retiveram os MPs mais perto da foz do estuário, permitindo trajetórias mais longas ou deposição mais precoce. Foram identificados hotspots (pontos criticos) de acúmulo de MPs no giro entre os Molhes da Barra e a Praia de Cassino, bem como na frente salina dentro dos limites da pluma. Essas zonas de acúmulo podem funcionar como reservatórios de partículas de MPs, o que pode representar uma ameaça aos ecossistemas locais.Estuaries are key compartments for both the dispersal and fragmentation of macroplastics (> 25 mm) into mesoplastics (5 mm - 25 mm) and microplastics (MPs: 1 µm - 5 mm), which therefore undergo changes in their dimensions and densities, altering their buoyancy properties. On the southern coast of Brazil, Lagoa dos Patos is considered one of the main points of plastic release into the ocean in South America. The hydrodynamics of the Lagoa dos Patos estuary are modulated mainly by the wind regime and river discharges, with interannual variability related to climatic oscillation modes, such as the El Niño Southern Oscillation (ENSO). The Patos Lagoon estuarine system is therefore crucial as a source and sink of anthropogenic waste, which will potentially be exported to the coastal region via the coastal plume. In this context, the TELEMAC-3D hydrodynamic model coupled with the TrackMPD model was used together with field data to assess for the first time the capacity of the Patos Lagoon coastal plume to export PMs to the inner shelf under different hydrodynamic conditions. Two field surveys were carried out during plume events to validate the model and quantify PM concentrations and loads, using a bottom-up approach in order to estimate the potential for PM export from the estuary towards the inner shelf. The concentrations of MPs in the surface plume ranged from 0.20 items.m-3 to 1.37 items.m-3 , predominantly composed of polypropylene (PP) and polyethylene (PE) (73% of the plastics confirmed by FTIR). The estimated average MP export rate reached 9.0 million items.day-1 during moderate plume events and 47.5 million items.day-1 during high discharge plume events. The accumulation pattern observed in the field was mainly in the frontal system of the plume, (with a higher concentration of particles) consistent with the simulation results. According to the simulated results, strong discharge events, together with intense winds from the northeast, facilitated the rapid export of MPs to the southwest. On the other hand, moderate to weak discharge events retained the MPs closer to the mouth of the estuary, allowing for longer trajectories or earlier deposition. Significant accumulation hotspots were identified in the gyre between the jetties and Cassino beach, as well as in the salt front within the plume boundaries. These accumulation zones can act as reservoirs for MPs particles, which can pose a threat to local ecosystems.porAtlântico SulHotspotsModelagem NuméricaPluma CosteiraTransporte de MicroplásticosAccumulation HotspotsCoastal PlumeMicroplastic TransportNumerical ModelingSouth AtlanticTrajetória, magnitude e caracterização físico-química das descargas continentais de microplásticos para a plataforma interna: estudo de caso da pluma costeira da Lagoa dos Patosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/bd46dfde-b326-4989-84f0-4a75207d0f43/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADORIGINALCarolina Rodriguez Perez.pdfCarolina Rodriguez Perez.pdfapplication/pdf13278170https://repositorio.furg.br/bitstreams/1726da0b-6ea7-4fab-bd93-7909339aca4c/download98396c5b4a6cfe7b245c0d00036c0605MD51trueAnonymousREADTEXTCarolina Rodriguez Perez.pdf.txtCarolina Rodriguez Perez.pdf.txtExtracted texttext/plain102369https://repositorio.furg.br/bitstreams/1c401400-306b-4a21-ae60-caabe73f7df2/download44ebab6000dba9ba9e0d8bff364780a3MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILCarolina Rodriguez Perez.pdf.jpgCarolina Rodriguez Perez.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4371https://repositorio.furg.br/bitstreams/69bd85ba-df74-4f01-bbf2-7b2792be245d/download28a943044bf004281a7be84d0f706086MD54falseAnonymousREAD123456789/123192025-12-10 01:01:58.869open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12319https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:01:58Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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