Distribuição do fósforo (P) em sedimentos recentes da Baía do Almirantado, Península Antártica

Abstract

Resumo: O fosforo (P) e um dos principais elementos constituintes da materia organica. E um nutriente essencial para o transporte energetico e crescimento utilizado por todos os organismos. Esse elemento e capaz de limitar a produtividade primaria dos oceanos. Na Baia do Almirantado ha duas fontes principais e distintas de fosforo. A primeira delas e biogenica, com origem na produtividade primaria marinha e na drenagem de solos ornitogenicos por processos de degelo. A segunda fonte, mais recente e pontual, tem origem antropica e corresponde ao esgoto lancado na Baia do Almirantado pela Estacao Antartica Comandante Ferraz (EACF) e pelos navios que circulam na regiao. O objetivo desse trabalho foi estudar a distribuicao temporal do fosforo como indicador de variacoes no aporte e condicoes de preservacao e degradacao da materia organica no ambiente marinho em testemunhos de sedimento da Baia do Almirantado, Peninsula Antartica. Para a analise das concentracoes do fosforo sedimentar, foram coletados dez testemunhos em locais com caracteristicas peculiares da Baia do Almirantado durante as Operacoes Antarticas XXIV (2005/2006) e XXV (2006/2007). As concentracoes de fosforo total e fosforo inorganico foram determinadas por extracao acida (HCl 1 mol L-1) seguida de analise colorimetrica dos extratos. O fosforo organico foi determinado indiretamente atraves da diferenca entre o fosforo total e o fosforo inorganico. As medias de concentracao de fosforo total variaram entre 750,7 } 41,6 e 917,8 } 106,7 ƒÊg g-1 na Enseada Martel, 792,0 } 99,5 e 1001,2 } 146,6 ƒÊg g-1 na Enseada MacKellar e 535,9 } 62,8 e 875,5 } 79,9 ƒÊg g-1 na Enseada Ezcurra e na entrada da Baia do Almirantado. As diferencas de concentracao de fosforo observadas entre os diferentes locais ocorrem em funcao da diferenca na composicao granulometrica dessas areas. Os perfis verticais em todos os testemunhos mostraram que nao houve variacoes significativas no aporte de fosforo total entre a base e a porcao media desses testemunhos, sendo esses valores considerados o background para essas areas. Acima da secao mediana dos testemunhos foram registradas variacoes no aporte do fosforo total, as quais podem ser atribuidas tanto a variacoes naturais quanto antropicas. Os teores de fosforo inorganico se mostraram predominantes ao longo de quase todos os testemunhos analisados (>90%), mostrando que o aporte de fosforo para o sedimento ocorre predominantemente na fracao inorganica. No entanto, houve periodos em o fosforo organico apresentou proporcoes mais elevadas (>10%), indicando um aumento no aporte de fosforo organico para o sedimento. A aplicacao das taxas de sedimentacao sobre os perfis verticais permitiu tracar a distribuicao temporal do fosforo, sendo possivel estimar as atividades antropicas responsaveis por variacoes no aporte de materia organica na Baia do Almirantado. Para algumas dessas variacoes foi possivel estabelecer relacao com as atividades britanicas na Base G e, principalmente, as atividades recentes da EACF. As concentracoes de fosforo encontradas na Baia do Almirantado foram comparadas a outras regioes e verificou-se que os valores registrados estao dentro da faixa relatada para diversas configuracoes costeiras e oceanicas do globo. Palavras-chave: fosforo, materia organica, sedimento, testemunhos, Baia do Almirantado, Antartica.

Abstract: Phosphorus (P) is one of main constituents of organic matter. It is an essential nutrient for growth and energetic transport used for all organisms. It may limit the primary production into the oceans. In Admiralty Bay there are two main sources of phosphorus. The first one is biogenic and has origin in the marine primary production and in the drainage of ornitogenic soils due to ice smelt. The second one is earlier and local due to sewage of Comandante Ferraz Antarctic Station (EACF) and ships presence in the region. The aim of this work was study the temporal distribution of phosphorus as an indicator of input of organic matter in sedimentary columns in the Admiralty Bay, Antarctic Peninsula. During the Brazilian Antarctic Operations XXIV (2005/2006) and XXV (2006/2007), ten sedimentary columns were collected for the determination of phosphorus contents. Total phosphorus, inorganic phosphorus and organic phosphorus concentrations were assessed by acid extraction (HCl 1 mol L-1) followed by spectrometric analysis. Mean total phosphorus concentration varied from 750,7 ± 41,6 and 917,8 ± 106,7 ìg g-1 in Martel Inlet, 792,0 ± 99,5 and 1001,2 ± 146,6 ìg g-1 in MacKellar Inlet and 535,9 ± 62,8 and 875,5 ± 79,9 ìg g-1 in Ezcurra Inlet and the entrance of Admiralty Bay. The differences of phosphorus concentrations showed among the locations are due to differences in the sediment composition. The vertical profiles of all sedimentary columns showed none significant variations between bottom and middepth layer, so these values were considered the background for these areas. The significant variations on input of total phosphorus above intermediate sections were recorded and it may be due to natural and anthropogenic variations. Inorganic phosphorus was predominant in the majority of sedimentary columns (>90%), showing that the input of phosphorous in the sediment occurs mainly in its inorganic form. In some periods, organic phosphorus presented an increased input (>10%) in sediment. Using the sedimentary rates at the vertical profiles, it was possible to determinate a temporal dated-phosphorus distribution. Consequently, it was possible to assess that the recent human activities could be responsible for the variations on the input of organic matter in Admiralty Bay sediment. Total Phosphorus concentration observed in Admiralty Bay was compared with tropical and temperate regions, and it was quite similar to various coastal and marine environments. Key-words: phosphorus; organic matter; sediment; Admiralty Bay; Antarctica