Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Bordin, Luís Henrique
Orientador(a): Machado, Eunice da Costa, Fernandes, Elisa Helena Leão, Mendes, Carlos Rafael Borges
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
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:
Produção primária
Respiração
Nutrientes
Clorofila-a
Fitoplâncton
Dióxido de carbono
Primary production
Respiration
Nutrients
Clorophyll-a
Phytoplankton
Carbon dioxide
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12387
Resumo: Tese (Doutorado)
id FURG_7c8945c1cf35bdcd21e33495c706c6f3
oai_identifier_str oai:repositorio.furg.br:123456789/12387
network_acronym_str FURG
network_name_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository_id_str
spelling Bordin, Luís HenriqueMachado, Eunice da CostaFernandes, Elisa Helena LeãoMendes, Carlos Rafael Borges2025-03-17T17:54:04Z2025-03-17T17:54:04Z2023BORDIN, Luís Henrique. Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar. 2023. 214 f. Tese (Doutorado 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, 2023.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12387Tese (Doutorado)O metabolismo aquático em ecossistemas estuarinos apresenta grande importância para a ciclagem de nutrientes e carbono na interface continente oceano, estando sujeito às pressões antrópicas. No entanto, a abordagem metodológica comumente utilizada é limitada no tempo e no espaço. Neste contexto, essa tese buscou compreender o metabolismo aquático do estuário da Lagoa dos Patos de forma inédita, através de três metodologias complementares, capazes de expandir as estimativas espaço-temporalmente. Além disso, buscou ainda compreender as principais forçantes meteoceanográficas controladoras do metabolismo aquático em diferentes escalas de tempo e espaço. Ambas as estações amostradas pelos dois primeiros métodos (ambos baseados na variação do oxigênio dissolvido, M1 através de incubações com garrafas, e M2 através do método do oxigênio livre) se encontram em regiões de canal. O metabolismo líquido do ecossistema nestes locais foi predominantemente heterotrófico ao longo de todo o período analisado, com um valor médio anual de -168.6 mmol O2 m-2 d-1. As taxas de produção primária e respiração foram diretamente proporcionais. Os períodos com maior heterotrofia líquida foram a primavera e o verão, e os menores, o outono e o inverno. A elevada heterotrofia líquida foi atribuída à profundidade das estações onde foram realizadas as medições. Nessas regiões, a maior parte da coluna de água se encontrou limitada por luz, favorecendo a predominância da respiração. Em escala diária, os principais fatores que controlaram os processos metabólicos foram os ventos NE/SO, que induzem a saída/entrada de água estuarina/marinha do estuário, e influenciam a salinidade e os aportes de nutrientes e material particulado em suspensão, alóctones (rios) e autóctones (ressuspensão de fundo e mistura vertical). O final do verão austral apresentou limitação por nitrato associada à baixa drenagem continental que caracteriza este período. Em escala sazonal, a salinidade novamente foi um fator determinante, mas modulado pelo regime de chuvas, com menores salinidades e maior disponibilidade de nutrientes nos períodos chuvosos (fim de inverno, início de primavera), e maiores salinidades e menor disponibilidade de nutrientes no verão. Ambas as fontes de nutrientes também fornecem material particulado em suspensão, que diminuem a transparência da água. Assim, a produção primária no estuário da Lagoa dos Patos é colimitada por luz e nutrientes, com condições alternantes entre maior limitação por um dos fatores, a depender das condições meteoceanográficas. A escala interanual foi examinada apenas pela comparação entre as primaveras de cada ano. Nessa escala, a salinidade e processos hidrográficos foram novamente determinantes. Contudo, o efeito foi intensificado devido aos extremos dos regimes hidrológicos, provavelmente relacionados ao fenômeno El Niño Oscilação Sul. Na primavera de 2016 um ciclone extratropical na região sul do Brasil apresentou precipitações e vazão muito acima das médias, elevando as taxas metabólicas, principalmente as respiratórias, aos maiores níveis encontrados de todo o período (líquido: -1382 mmol O2 m-2 d-1). Estes resultados evidenciam os potenciais efeitos das mudanças climáticas na biogeoquímica do estuário da Lagoa dos Patos, e destacam a importância de programas de monitoramento complementares e de longa duração. Por fim, o terceiro método (M3: modelagem de caixas LOICZ), permitiu extrapolar o metabolismo aquático para toda a área do estuário da Lagoa dos Patos, porém, apenas para os períodos de verão/estiagem. O metabolismo líquido foi heterotrófico no estuário da Lagoa dos Patos. O balanço de massa (LOICZ), juntamente com os resultados da campanha amostral realizada no verão de 2021, também evidenciou o aporte de fosfato para o interior do estuário e região lagunar, através da intrusão de água marinha costeira. Essa intrusão, cujos índices termohalinos correspondem à Água da Pluma do Prata, representa, portanto, um fator importante para a biogeoquímica do estuário da Lagoa dos Patos.The aquatic metabolism in estuarine ecosystems presents a huge importance to the carbon and nutrient cycling in the interface between land and ocean, being subject to anthropogenic pressures. However, the methodological approach commonly applied is space and time limited. In this way, this thesis sought to understand the Patos Lagoon Estuary ecosystem metabolism in an unprecedent way, by applying three complementary approaches, capable of expanding the estimates in space and time. It also sought to assess the main meteoceanographic forcing factors in those different scales. Two stations sampled by two of the applied approaches (both based on dissolved oxygen variation, M1 by oxygen bottle-based experiments, and M2 by the Open water- method) were located in channel-sites. The net ecosystem metabolism at these sites was predominantly heterotrophic throughout the studied period, presenting an annual average of -168.6 mmol O2 m-2 d-1. The primary production and respiration rates were directly proportional. The most heterotrophic periods were spring and summer, and the least, autumn and winter. The high heterotrophy was mainly attributed to the depth of the sampled sites, whose water column was light- limited, leading respiration to predominate. In a daily basis, the main ecosystem metabolism forcing factors was NE/SO wind, which induces the ebb/intrusion of estuarine/marine waters into the estuary, influencing the salinity and the inputs of nutrients and particulate suspended matter, allochthonous (continental discharge) and autochthonous (bottom resuspension and vertical mixing). The late austral summer was nitrate-limited due to the low continental runoff characteristic of this season. In a seasonal scale, salinity was a determinant factor too, but in this case modulated by the rain regime, presenting lower (higher) salinities and higher (lower) nutrients availability during the rainy (dry) late austral winter and early spring (summer). Both nutrient sources were also sources of suspended particulate matter, which decrease the water transparency. Thus, the primary production at Patos Lagoon is co-limited by light and nutrients availability, with alternating conditions between larger limitation by one of the factors, depending on the meteoceanographic conditions. The interannual scale was assessed by comparisons between springs of each year only. At this scale, salinity and hydrographic processes were determinant too, however, due to extremes of hydrological regimes, likely related to El Niño Southern Oscillation phenomena. In the spring of 2016, an extratropical cyclone in the southern Brazil showed high rainfall and river discharge above the average, increasing the metabolic rates, especially respiration, to the highest values found throughout the studied period (net: -1382 mmol O2 m-2 d-1). These findings demonstrate the potential effects of climate change in the biogeochemistry of Patos Lagoon, and highlight the importance of complementary, long-term, monitoring programs. Finally, the third approach (M3: LOICZ box model/mass balance approach) allowed to extrapolate the ecosystem metabolism to the whole Patos Lagoon Estuary, although just for the summer draught conditions. The net ecosystem metabolism was heterotrophic at the Patos Lagoon estuary. The applied LOICZ mass balance as the third approach, as well as the results by the sampling campaign carried out in the late austral summer of 2021, also evidenced the phosphorus inputs into the estuarine region, possibly by intrusions of the Plata Plume Water, representing, therefore, an important factor to the biogeochemistry of Patos Lagoon estuary.porProdução primáriaRespiraçãoNutrientesClorofila-aFitoplânctonDióxido de carbonoPrimary productionRespirationNutrientsClorophyll-aPhytoplanktonCarbon dioxideMetabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalarinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALLuís Henrique Bordin.pdfLuís Henrique Bordin.pdfapplication/pdf7061717https://repositorio.furg.br/bitstreams/7c03c999-f0ec-4c40-b6a3-c5a881152f55/download41cea22b5f05e729ee0e503acac561d0MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/b62cf3e1-efd8-4851-8c78-bfb9374aab90/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTLuís Henrique Bordin.pdf.txtLuís Henrique Bordin.pdf.txtExtracted texttext/plain102312https://repositorio.furg.br/bitstreams/482e231f-4ac2-415d-bb12-dbfc7cd243a5/download6422577fc084815c0e17beed4b2be8c1MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILLuís Henrique Bordin.pdf.jpgLuís Henrique Bordin.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4042https://repositorio.furg.br/bitstreams/22d6e556-ce3a-4e72-a93b-b72cd34c2008/downloadcea9be1668d23629aed80a9243d90877MD54falseAnonymousREAD123456789/123872025-12-10 01:22:20.821open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12387https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:22:20Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
title Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
spellingShingle Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
Bordin, Luís Henrique
Produção primária
Respiração
Nutrientes
Clorofila-a
Fitoplâncton
Dióxido de carbono
Primary production
Respiration
Nutrients
Clorophyll-a
Phytoplankton
Carbon dioxide
title_short Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
title_full Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
title_fullStr Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
title_full_unstemmed Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
title_sort Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar
author Bordin, Luís Henrique
author_facet Bordin, Luís Henrique
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Bordin, Luís Henrique
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Machado, Eunice da Costa
Fernandes, Elisa Helena Leão
Mendes, Carlos Rafael Borges
contributor_str_mv Machado, Eunice da Costa
Fernandes, Elisa Helena Leão
Mendes, Carlos Rafael Borges
dc.subject.por.fl_str_mv Produção primária
Respiração
Nutrientes
Clorofila-a
Fitoplâncton
Dióxido de carbono
Primary production
Respiration
Nutrients
Clorophyll-a
Phytoplankton
Carbon dioxide
topic Produção primária
Respiração
Nutrientes
Clorofila-a
Fitoplâncton
Dióxido de carbono
Primary production
Respiration
Nutrients
Clorophyll-a
Phytoplankton
Carbon dioxide
description Tese (Doutorado)
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-03-17T17:54:04Z
dc.date.available.fl_str_mv 2025-03-17T17:54:04Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BORDIN, Luís Henrique. Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar. 2023. 214 f. Tese (Doutorado 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, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12387
identifier_str_mv BORDIN, Luís Henrique. Metabolismo aquático no estuário da Lagoa dos Patos: uma abordagem multiescalar. 2023. 214 f. Tese (Doutorado 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, 2023.
url https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12387
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
instname_str Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron_str FURG
institution FURG
reponame_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
collection Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.furg.br/bitstreams/7c03c999-f0ec-4c40-b6a3-c5a881152f55/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/b62cf3e1-efd8-4851-8c78-bfb9374aab90/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/482e231f-4ac2-415d-bb12-dbfc7cd243a5/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/22d6e556-ce3a-4e72-a93b-b72cd34c2008/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 41cea22b5f05e729ee0e503acac561d0
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
6422577fc084815c0e17beed4b2be8c1
cea9be1668d23629aed80a9243d90877
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.br
_version_ 1856849705158311936

Registros relacionados