Variação espacial e sazonal da produção primária do fitoplâncton em relação às propriedades físicas e químicas na Baía das Laranjeiras e áreas adjacentes (complexo estuarino da Baía de Paranaguá - PR/BR)

Abstract

Resumo: Entre dezembro de 1997 e março de 1999, foram efetuados 16 cruzeiros (superfície e fundo) para investigar as variações espaço-temporais dos descritores físicos e químicos da coluna d’água, em 7 estações de amostragem ao longo da Baía das Laranjeiras e áreas adjacentes (25° 23’S e 48° 25’W ). As taxas de produção primária, bem como a densidade celular e os teores de carbono fitoplanctônico foram obtidos regularmente nas regiões: externa (estação 1 - Ilha das Peças) mediana (estação 2 - Iguapicu) e interna (estação 4 - Baía de Guaraqueçaba). As seguintes variáveis, além de parâmetros meteorológicos foram determinadas na coluna d'água: temperatura, salinidade, pH, transparência, oxigênio dissolvido, CO2 (% saturação), clorofila-a e feofitina, nutrientes inorgânicos dissolvidos (nitrato, nitrito, amônio, fosfato e silicato), e material particulado em suspensão. Os menores valores de salinidade, pH e transparência e maiores teores de seston e nutrientes estiveram associados aos períodos de maior precipitação, evidenciando a importância da drenagem continental para a região investigada. As maiores concentrações de amônio e fosfato, acompanhados pelos menores níveis de oxigênio dissolvido, foram encontrados na estação 4, provavelmente decorrentes de fatores tais como: baixa renovação da água; drenagem continental; o aporte de matéria orgânica de manguezais e esgotos domésticos da cidade de Guaraqueçaba. Em média, com exceção dos meses de verão (período chuvoso), as razões N:P (por átomos), foram menores do que 16, demonstrando que 0 nitrogênio é 0 elemento que controla a produção pelágica. A avaliação da distribuição espacial dos descritores ambientais investigados, possibilitou caracterizar 0 sistema em três setores distintos: a) setor com maior influência da água costeira adjacente, com maior energia física, salinidade, pH e transparência; b) setor intermediário (zona de máxima turbidez), com maiores teores de seston e clorofila-a; c) setor interno, com menor hidrodinâmica e maiores teores de nutrientes e CO2, associados à maior influência da drenagem continental. A avaliação da variação sazonal dos descritores ambientais, considerando todos os períodos chuvosos e secos investigados, evidenciou a influência do fenômeno El Nino, que impingiu uma variabilidade interanual acentuada nestes descritores. A comunidade fitoplanctônica foi dominada por microflagelados, especialmente no setor interno, seguidos pelas diatomáceas nos setores mediano e externo. O valores mínimo e 0 máximo da densidade do fitoplâncton total variaram entre 1, 7 x 107 (julho de 1998) e 38,5 x 107 células dm*3 (fevereiro de 1999), acompanhados por teores de carbono fitoplanctônico de 65,0 e 671,1 pg C dm"3 respectivamente. Os valores médios das taxas máximas de fotossíntese em luz saturante (Fmáx.) variaram entre 8,9 e 12,3 mg C (mg Clor.-a)-1 h'1. Em geral, as taxas de Fmáx. foram mais elevadas nos setores mediano e interno, indicando um maior potencial de produção fitoplanctônica nestas áreas. As taxas de produção primária bruta variaram de 0,08 (junho de 1998) a 3,3 g C m'2 d'1 (outubro de 1998). As taxas médias de produção primária bruta foram em geral mais elevadas no setor mais externo, no período chuvoso de 1999. Em uma base anual, a produção primária fitoplanctônica perfez cerca de 328 g C m‘2, indicando que o sistema pode ser classificado como mesotrófico

Abstract: In order to assess the seasonal and spatial variations on the water column properties of Laranjeiras Bay and adjacent areas (25° 23’S e 48° 25’W ), 16 monthly sampling cruises were carried out between December/1997 - March/1999, at 7 selected stations. Dissolved inorganic nutrients (nitrate, nitrite, ammonium, phosphate and silicate), carbon dioxide (% saturation), dissolved oxygen, pH, transparency, temperature, salinity, seston, chlorophyll-a and phaeophytin, were evaluated in both surface and bottom waters. Meteorological data were obtained by the Meteorological Station of the Center for Marine Studies. Rates of phytoplanktonic primary production, as well as phytoplankton density and carbon, were investigated in 3 regions of the system: outer (station 1), middle (station 2) and inner (station 4). The bay exhibited a striking spatial and seasonal pattem for most of the studied variables. The lower values of salinity, pH and transparency, as well as the highest concentrations of seston and nutrients were associated with increased precipitation rates, showing the importance of the rainfall regime for the system. The highest concentrations of ammonium and orthophosphate accompanied by the lowest values of dissolved oxygen were registered in the station 4, due to the sewage discharge fforn the city of Guaraqueçaba. As expected, dissolved inorganic nitrogen:phosphorus ratios demonstrate that nitrogen is potentially more limiting for the pelagic production. Evaluation of spatial distribution of the investigated environmental variables allowed to characterize the system in 3 distinct sectors: a) the sector under greatest influence of the adjacent Coastal water, with higher physical energy, salinity, pH and transparency; b) middle sector (maximum turbidity zone), with the highest contents of chlorophyll-a and seston; c) inner sector, with decreased hydrodynamics and higher concentrations of nutrients and carbon dioxide, associated to higher impact of the continental drainage. The evaluation of the seasonal variations of the environmental descriptors, considering every rainy and dry investigated period, evidenced the impact of the El Nino phenomena, that has impinged a accentuated interannual variability on these descriptors. The phytoplanktonic community was dominated by microflagellate, especially in the inner sector, followed by diatoms in middle and outer sectors. Minimum and maximum values of phytoplankton total density ranged between 1,7 x 107 (July/1998) and 38,5 x 107 cell drn3 (February/1999) accompanied by phytoplanktonic carbon contents of 65,0 and 671,1 pg C dm'3, respectively. Average values of maximum photosynthetic rates (Pmax.) ranged between 8,9 and 12,3 mg C (mg Chlor.-a)_1 h . Pmax. rates were more elevated in the middle and inner sectors indicating a higher potential of phytoplankton production in these areas. Primary production rates ranged fforn 0,08 (June/1998) to 3,3 g C m'2 d'1 (october/1998). Average primary production rates were more elevated in the outer sector during the rainy period (1999). On an annual basis, the phytoplanktonic production amounted to 328 g C nrf2, indicating that the system may be considered as mesotrophic