Ciclos Biogeoquímicos em Lagos Tropicais

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1 Ciclos Biogeoquímicos em Lagos Tropicais
Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Biológicas Disciplina Ecologia Energética Ciclos Biogeoquímicos em Lagos Tropicais Raphael Ligeiro Barroso Santos

2 Introdução Ciclos Biogeoquímicos Compartimento Vivo Compartimento Não-vivo Solo Atmosfera Àgua

3 Nutrientes/ Elementos (geral)
Denominação Nutrientes/ Elementos (geral) Macro/ Micro (“Traço”, “Metais pesados”) Importância no panorama atual Importância na manutenção da saúde ambiental

4 Dinâmica em Ambientes Tropicais
Pouca literatura de síntese. Conhecimento herdado de ambientes temperados. Estudo de Casos Dinâmica de Micro e Macro-elementos. Conhecimento específico.

5 Elemento traço (não-nutriente).
Primeiro Caso: Contaminação por mercúrio Discussão do artigo “Aguapé agrava contaminação por mercúrio” publicado na revista Ciência Hoje, 1999. Mercúrio: Símbolo Hg. Elemento traço (não-nutriente). Uso em atividades de garimpo, baterias de celular, lãmpadas, etc. Metilmercúrio – Forma mais tóxica (bioacumulável, Minamata, 1956). Toxicidade: Inibição de atividade enzimática e síntese protéica, efeitos neurotóxicos.

6 O Ciclo do Mercúrio Sedimento profundo: HgS, Hg0 (metálico). Interface: Hg0 (vapor), dimetil-Hg. Coluna d´água: Hg0 (vapor), íons Hg, formas metiladas. Atmosfera: Hg0 (vapor), Hg2+ (quando oxidado).

7 Metilmercúrio: Baixa afinidade pelo sedimento, alta capacidade de ligação com radicais sulfidrila (SH) de vários aminoácidos (alto potencial de bioacumulação). Metilação do mercúrio: Via química: Mediada por ácidos fúlvicos e húmicos ou pela metilcobalamina (vit B12). Metilação biológica: Mais determinante, mediada principalmente por bactérias sulfato-redutoras. Parâmetros físicos (concentração de Hg, temperatura, Ph, condutividade, etc) interferem grandemente com a metilação.

8 O papel das macrófitas na metilação
Típica em ambientes tropicais (abundãncia em macrófitas e fatores físicos) Alta atividade microbiana. Alta produção de compostos húmicos e fúlvicos. Alta concentração de organismos (potencial de bioacumulação). Teste de metilação (Aguapé, sedimento, água) Enriquecimento de amostras com 203HgCl2. Aguapé (Eichhornea crossipes): 15-27% Sedimento: 5% Água: Desprezível

9 Influência de fatores físicos
Ph Metilação cresce até ph 6 e 7, diminui em ph 8 (formação de DimeHg). Condutividade Metilação diminui com o aumento da condutividade. Temperatura

10 Diferenças na Biodisponibilidade
Sedimento: Acúmulo do MeHg formado. Macrófita: Liberação imediata de 19% do Mehg formado. Manejo Macrófitas diminuem carga total do Hg presente no ambiente (bioacumulação nos tecidos vegetais). São capazes de aumentar a toxicidade do Hg residual (restante) através da formação otimizada de MeHg.

11 Principais limitantes da produtividade primária.
Segundo Caso: Dinãmica de macronutrientes em reservatórios Discussão do artigo “Longitudinal processes in Salto Grande Reservoir (Americana, SP, Brazil) and its influence in the formation of compartment system” publicado no Braz. J. Biol., 2002. Nitrogênio/Fósforo Macronutrientes Nitrogênio (N): Formação de proteínas – Nitrito (NO2-), Nitrato (NO3-), Amônia (NH3), N2, NO dissolvido e particulado. Fósforo (P): Armazenamento de energia (ATP), Estruturação de membrana celular (fosfolipídios) – Formas inorgânicas (Ortofosfato), Compostos orgânicos dissolvidos). Principais limitantes da produtividade primária.

12 Represas Grande importância na energética brasileira (97% da energia elétrica consumida é hidroelétrica). Grande prevalência na população (92% dos domicílios). 31 possuem volume superior a 1 bilhão de metros cúbicos. Reservatório de Salto Grande (Americana, SP): 11,5 Km2 de área, 64Km de perímetro, profundidade máxima de 9m, tempo de residência médio da água de 30 dias.

13 Dinâmica Gradiente longitudinal biológico, químico e físico no eixo rio-barragem. Hidrodinamismo.

14 Dinâmica horizontal dos nutrientes
Tendência rio-barragem. Modificações estacionais (chuva e seca).

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18 Nível Trófico do reservatório

19 Distribuição Biológica

20 Conclusão Hidrodinamismo afeta a circulação dos nutrientes. Sazonalidade interfere indiretamente. Sazonalidade – Hidrodinamismo – Ciclo biogeoquímico – Distribuição Biológica.

21 Referências Bibliográficas
Zanata, L.H. & Espíndola, E.L.G., 2002, Longitudinal processes in Salto Grande Reservoir (Americana, SP, Brazil) and its influence in the formation of compartment system, Brazilian Journal of Biology, 62 (2), Mauro, J.B.N.; Guimarães, J.R.D. & Melamed, R., 1999, Aguapé agrava contaminação por mercúrio, Ciência Hoje, 25 (150), Esteves, F.A, 1998, Fundamentos de Limnologia, Editora Interciêrncia. Rebouças, A. C.; Braga, B. & Tundisi, J. G., 1999, Águas doces do Brasil, Capital Ecológico, uso e conservação, Editora Escrituras. Odum, E.P., Fundamentos de Ecologia, 1971, Editora W.B. Saunders Company.

22 obrigado