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Title: Serviços dos ecossistemas prestados pelos estuários : especiação e capacidade de retenção do fósforo
Author: Santos, Danielle Barros
Advisor: Anselmo, Eduardo
Lillebø, Ana Isabel
Keywords: Biologia
Zonas húmidas
Fósforo
Ecossistemas - Ria de Aveiro (Portugal)
Defense Date: 2015
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: O fator nutricional presente nos sapais não é só importante para os organismos que nele habitam como também apresenta uma importância ecológica a uma maior escala. Exemplifica-se este fato com a capacidade de retenção do Fósforo (P) por parte das plantas podendo estas competir como produto químicos para sua imobilização através da incorporação da sua fração biodisponível para cumprimento dos mecanismos básicos de sobrevivência. O rizosedimento dessas plantas é uma importante fonte de nutrientes necessários para garantia básica da perpetuação de todos os serviços (regulação, provisão, cultural) gerados pelo ambiente. A perda de áreas de sapal foi o motivo principal para a elaboração desta tese visto a preocupação em relação aos impactes que a perda de serviços associados à área de estudo escolhida, o sistema lagunar da Ria de Aveiro, poderá vir sofrer caso aconteçam alterações hídricas (naturais ou antrópicas) mais acentuadas no futuro. Essa tese assume como compromisso chamar a atenção para essa questão como também investigar os mecanismos do ciclo do P este importante nutriente considerado essencial para a manutenção da vida em nosso planeta. Para este estudo foram escolhidas 3 espécies de plantas halófitas representantes do sapal amostral, são elas: Bolbochenous maritimus, Spartina maritima e de Juncus maritimus. As questões levantadas buscam compreender o papel do P nas transformações que ocorrem no rizosedimento das halófitas em 3 diferentes contextos: (i) quando comparados os valores da biomassa de P associado às halófitas estudadas (estudo realizado nos sapais povoados por Spartina maritima e Juncus maritimus) em toda extensão da Ria de Aveiro (ii) quando da disponibilidade de P perante a presença de poluentes inorgânicos no Largo do Laranjo, que corresponde a uma zona historicamente contaminada por metais (estudo realizado no rizosedimento das espécies Bolbochenous maritimus e Juncus maritimus) e (iii) quanto à intrusão superficial da água salgada da laguna (estudo focado na avaliação da perda do P próximo às raízes das halófitas que habitam a zona externa do dique do Baixo Vouga Lagunar (BVL) que corresponde à zona de confluência do Rio Vouga com a Ria de Aveiro). Por meio da análise do rizosedimento e da biomassa das diferentes halófitas predominantes do sapal foi possível verificar que, em relação à carga nutritiva fosfática, de Norte (Canal de São Jacinto/Ovar) a Sul (Canal de Mira) da Ria de Aveiro, a cota do sapal é mais importante do que a natureza espacial do sistema. Esta informação é primordial para a assertividade de futuras medidas de criação e reabilitação das áreas de sapal na Ria de Aveiro. Os estudos realizados nas áreas impactadas (Largo do Laranjo e BVL) incidiram na análise do perfil vertical rizosedimentar das halófitas pertencentes ao sapal médio-alto. Estes estudos revelaram que o rizosedimento dessas halófitas possui características peculiares que definem a dinâmica do ciclo do P de forma bastante característica. O rizosedimento das halófitas presentes no Largo do Laranjo apresentaram teores biodisponíveis de P equivalentes àqueles presentes no rizosedimento de área mais afastada da fonte pontual de contaminação para as mesmas espécies. Numa visão otimista, os resultados revelam que ambos sapais, Largo de Laranjo e Cais do Bico, apresentam condições equiparável para perpetuação dos serviços por eles gerados, que nesse caso se tornam ainda mais valiosos devido a garantia da fitoestabilização dos contaminantes (prevenção da entrada de contaminantes na coluna d’água e na cadeia alimentar). No Baixo Vouga Lagunar a análise espacial do sapal na zona exterior ao dique revelou a perda da diversidade das espécies bem como o aumento da área de vasa e consequentemente a perda dos teores de P associados ao rizosedimento das halófitas mais expostas aos efeitos da compressão costeira intensificados pelas ações naturais e antrópicas a que a Ria está sujeita. Em geral, a degradação dessa área de sapal devido aos fenômenos de assoreamento ou de erosão não pode ser separada dos processos sedimentares na área envolvente, principalmente no caso da Ria de Aveiro que tem sofrido constantes mudanças para atender às necessidades das atividades humanas. Essa tendência provavelmente não mudará no futuro próximo. Consequentemente, a evolução da laguna será principalmente dependente do resultado direto das ações humanas que deverão sempre encontrar formas de compensar os danos causados no âmbito de intervenções de reabilitação do sistema hídrico. A recriação de áreas de sapal pode ter lugar como medida mitigadora no âmbito de intervenções de reabilitação de áreas degradadas e ainda poderá servir como forma de captura de P para programas de utilização de fertilizantes naturais (componente desejável para a agricultura moderna o que é particularmente importante para as regiões altamente dependentes do mercado de importação). Deste modo, recomenda-se que a recuperação das áreas de sapal seja enquadrada no âmbito de intervenções mais amplas de valorização dos sistemas estuarinos e lagunares.
In salt marshes the nutritional factor is not only important for the inhabiting organisms, but has also, to a larger scale, an ecological importance. This can be exemplified with the plants capacity to retain the phosphorus (P), enabling them to uptake the P bioavailable fraction to comply their basic survival mechanisms. These plants rhizosediment is an important source of nutrients essential to guarantee the delivery of all the services provided by the environment (regulating, provisioning, cultural). The loss of salt marsh areas in Ria de Aveiro coastal lagoon was the main reason for the development of this thesis. The concern about the impact caused by the loss of the salt marshes associated services might become enhanced in the future in case the hydrological changes (natural or anthropogenic) get more pronounced. This thesis takes the commitment to draw attention to the issue and to investigate the mechanisms of this important nutrient cycle that is essential for sustaining life on our planet. For this study 3 species of halophytes, representative of the salt marsh were chosen, specifically: Bolbochenous maritimus, Spartina maritima and Juncus maritimus. The raised questions seek to understand the role of P in the processes occurring in the halophytes rhizosediment, in three different contexts: (i) the P content in the biomass of the most representative salt marshes in Ria de Aveiro (comparing Spartina maritima and Juncus maritimus marshes); (ii) the P availability in the presence of inorganic pollutants in Largo do Laranjo, which corresponds to an area historically contaminated by metals (Juncus maritimus and Bolbochenous maritimus rhizosediment) and (iii) the effect of surface salt water intrusion (the study is focused on the assessment of the loss of P near the roots of the halophytes that inhabit the outer zone of the Baixo Vouga Lagunar (BVL) dike, which is located near the confluence of Rio Vouga with the Ria de Aveiro). By analysing the rhizosediment and biomass of the most representative halophytes it was possible to see that, relatively to the P nutrient load, from North Channel (San Jacinto / Ovar) to the South Channel (Mira) of the Ria de Aveiro, the elevation of the marsh is more important than the species spatial distribution within the system. This information is vital to the assertiveness of future management measures and rehabilitation of areas of salt marsh in the Ria de Aveiro. Studies in the impacted areas (Largo do Laranjo and BVL) were centred on analysing the rhizosediment vertical profile of the medium-high marsh halophytes. These studies revealed that the rhizosediment of these halophytes have peculiar characteristics that define the dynamics of the phosphorus cycle in a very characteristic way For the same species, the rhizosediment of the halophytes present in the Laranjo Largo have equivalent content of bioavailable P compared to those closer to the point source of contamination. In an optimistic view, the results reveal that both marshes, Largo Laranjo and Cais do Bico, have comparable conditions for the perpetuation of the services generated by them, therefore they become even more valuable because of the guarantee for phytostabilization of contaminants (preventing contaminants to reach the water column and the food chain). The spatial analysis of the salt marsh in BVL in the area outside the dike revealed the loss of species diversity and increased of the mud-flat area, and consequently the loss of P concentrations associated with rhizosediment. The coastal squeeze effect is more pronounced in the halophytes with higher exposure to the effects of the natural and anthropogenic drivers to which Ria is subject. In general, the degradation of the salt marsh area due to the phenomena of siltation or erosion can not be separated from sedimentary processes in the surrounding area, especially in the case of the Ria de Aveiro which has undergone constant change to meet the human activities needs. This trend is unlikely to change in the near future. Consequently, the evolution of the lagoon will be mainly dependent on the direct result of human actions that should always find ways to offset the damage caused within the lagoon system towards rehabilitation interventions. The recreation of salt marsh areas can take place as a mitigation measure in the context of interventions for the rehabilitation of degraded areas and may also serve as a form to capture P to be use in natural fertilizers programs (a desirable component in modern agriculture which is particularly important in regions heavily dependent on the external market). Thus, it is recommended that the recovery of salt marsh areas is encompassed within broader interventions of recovery of estuarine and lagoon systems.
Description: Doutoramento em Biologia
URI: http://hdl.handle.net/10773/16011
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