Estudo geomicrobiológico da lagoa pernambuco, região dos lagos (estado do Rio de Janeiro)

Abstrac

Cianobactérias e composição sedimentar das esteiras microbianas na lagoa Pernambuco, Rio de Janeiro, Brasil

The Pernambuco Lagoon is a hypersaline water body located in the Massambaba barrier-island, coastal plain of Rio de Janeiro State, southeastern Brazil. Its marginal environments are characterized by the development of microbial mats resulting from the organic activity produced by sediment trapping and binding in the matrix. The aim of this study is to characterize the cyanobacterial and sedimentary composition of these mats, mainly those with polygonal morphology, where a porous compact structure limits and forms polygonal fissures and cracks. The MEV and SED analysis show a calcitic and sodium chlorate composition and dominance of fi lamentous cyanobacteria Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont 1892 in the polygonal microbial mats. The disposition of filamentous forms on the surface level and the spherical ones in the deeper layers results in a stratification of the mats. These observations are useful in the identification of similar organic generated deposits in the fossil record. Key words: cyanobacteria, polygonal microbial mats, calcite, Pernambuco Lagoon.A lagoa Pernambuco é um corpo de água hipersalino localizado na ilha de barreira da Massambaba, constituindo parte do sistema lagunar de Araruama, costa do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. As esteiras microbianas formadas em suas bordas são resultado da atividade de cianobactérias e resultam do aprisionamento de sedimentos por sua matriz orgânica. O objetivo deste estudo é caracterizar sua composição, em especial daquelas de caráter poligonal, formadas por uma estrutura compacta porosa em torno das fissuras de gretas de contração. Os grãos analisados por MEV e EDS demonstraram a presença de calcita e cloreto de sódio e da cianobactéria filamentosa Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont 1892 como elemento principal na formação das esteiras. O domínio das cianobactérias filamentosas nos estratos superficiais e das esféricas nas camadas mais profundas são a causa da estratificação das esteiras. Estes dados possuem uma importante aplicação no estudo de esteiras microbianas de constituição e deposição similar no registro fóssil. Palavras-chave: cianobactéria, esteira microbiana poligonal, calcita, lagoa Pernambuco

EVOLUCÃO PALEOAMBIENTAL DA LAGOA SALGADA UTILIZANDO MICROBIALITOS, COM ÊNFASE EM MICROFÁCIES CARBONÁTICAS

A Lagoa Salgada localiza-se no litoral norte do Estado do Rio de Janeiro, entre os municípios de Campos dos Goytacazes e São João da Barra (41°01’31” W - °00’09'’ W e 21°55’20'’ S - 21°54’10’’S). Nas porções marginais da lagoa verificou-se a presença de construções microbialíticas. O objetivo desse trabalho foi relacionar as microfácies carbonáticas do plexo estromatólito, trombólito e oncóide (PETO) recentes com a formação da Lagoa Salgada. O estudo microestratigráfico das estruturas carbonáticas permitiu a caracterização de cinco microfácies microbianas MM1, MM2, MM3, MM4 e MM5 que correspondem a cinco períodos distintos da formação da Lagoa Salgada. Microfácies MM1 constituída microlaminações contínuas de grãos de quartzo e calcita; Microfácies MM2 presença de processos de dissolução e bioerosão. Microfácies MM3 constituída por microlaminações carbonáticas contínuas e difusas associadas a processos de dissolução e bioerosão; Microfácies MM4 dominada por microlaminações contínuas e onduladas carbonáticas. Microfácies MM5 formada por microlaminações carbonáticas crenuladas e contínuas. Através dos estudos das microfácies pode observar que a Lagoa Salgada durante sua formação sofreu grande influência marinha, passou por momento de condições hipersalinas e atualmente sua salinidade varia de salobra a salgada. Palavras-chave: Microbialitos, microfácies, Lagoa Salgada, Rio de Janeiro

Cianobactérias e outros componentes das esteiras microbianas lisas da lagoa Pitanguinha, Região dos Lagos, Rio de Janeiro, Brasil

Pitanguinha Laggon is part of a set of small hipersaline lagoons known as Lagos region, placed in the northern Rio de Janeiro littoral, near Araruama city. They are genetically related to the last Quaternary glacial events and the sea level changes. The microbial mats formed around their margins are being affected by the advance of urbanisation and by salting exploration and are now threatened. The climatic conditions, with a semi-arid climate and warm temperatures stimulate the high evaporation rate. Many kinds of algalic mats growing up in their bottoms, associated with bioclastics and the lithified substrate of the lagoon. The composition of the smooth microbial mats and the associated organic rests are analyzed in this work. The study was carried out monthly on five sampling stations. The mats are stratified and filamentous forms dominante in the upper layer. Thirty seven species of cyanobacteria were identified, being Lyngbya aestuarii Liebman ex Gomont (1892) the more frequent. Specimens of Synechococcaceae Komárek and Anagnostidis, 1995 are the most abundant. Shells of bivalves, gastropods, foraminifers and ostracods occur together as associated bioclasts and have a critical role in the structure of the mats, being the source of calcium carbonate resulting from the chemically and physical action of the cyanobacteria over their skeletal remains. It attests that the cyanobacteria are the primary producers, located at the basis of the microbial food web in the microbial mats. Key words: Cyanobacteria, smooth microbial mats, hipersaline lagoon, Brazil.A lagoa Pitanguinha (22o55´42" e 22o56´00" S/42o20´45" e 42o21´30" W) faz parte de um conjunto de pequenos corpos lagunares que caracterizam o litoral norte do Estado do Rio de Janeiro, próximo ao município de Araruama, geneticamente relacionados ao último evento glacial do Quaternário. O avanço da urbanização e da atividade salineira tem ameaçado seu equilíbrio, processo ampliado pelas condições semi-áridas do clima atual, com índices pluviométricos anuais em torno de 900 mm e temperaturas entre 19ºC e 31ºC. O estudo aqui realizado mostra que as esteiras microbianas lisas são estratificadas e dominadas, no estrato superficial, por cianobactérias filamentosas. Synechococcaceae Komárek e Anagnostidis, 1995 é a família mais bem representada e Lyngbya aestuarii Liebman ex Gomont (1892), a espécie mais comum entre as cerca de trinta e sete identificadas. Restos esqueletais de moluscos, foraminíferos e ostracodes constituem fonte do carbonato de cálcio e, junto com os grãos de sedimento, estão sujeitos a ação química e física das cianobactérias que originam a estruturação das esteiras. Esta condição atesta as cianobactérias como produtoras primárias e situadas na base da cadeia alimentar dos estromatólitos. Palavras-chave: Cyanobacteria, esteira microbiana lisa, lagoa hipersalina, Brasil

Considerações sobre estromatólito do tipo domal da Lagoa Salgada, Estado do Rio de Janeiro, Brasil

The lagoa Salgada is situated on the north coast of the State of Rio de Janeiro, between the districts of Campos dos Goytacazes and São João da Barra, at 41º00'30'' W and 21º54'10''S. In the margins of the lagoon the presence of recent stromatolitic constructions was verified. The stromatolite may be defined as lithified biosedimentary structure, growing through the increase of sediment blade trapping by the carbonate precipitation as result of microbian organism activity. The objective of this study was to describe and to determine the internal morphology of domal type stromatolite of the lagoa Salgada. Through cutting, three different stages were observed: the first (base) is present as a thrombolitic stage with spread blade; the second (intermediary) is a thrombolitic-stromatolitic stage with spread and continuous blade; the third (top) is stromatolitic and the most recent stage of the structure, presenting continuous blade and with interruptions rare. Besides the presence of cyanobacteria and mollusk shells, were observed also internee palinomorphs inside the domal stromatolite. It was possible to observe that filament cyanobacteria contributed to the formation of blade of domal stromatolite and the microgastropod contributed for the destruction of the blade.A lagoa Salgada localiza-se no litoral norte do Estado do Rio de Janeiro, entre os municípios de Campos dos Goytacazes e São João da Barra, a 41º00'30'' W e 21º54'10''S. Nas porções marginais da lagoa verificou-se a presença de construções estromatolíticas. Os estromatólitos podem ser definidos como estruturas biossedimentares litificadas, crescem através do acréscimo de lâminas de sedimentos aprisionados pela precipitação de carbonato como resultado da atividade de organismos microbianos. Os objetivos desse trabalho foram descrever e determinar a morfologia interna do estromatólito do tipo domal da lagoa Salgada. Através de corte nas amostras foram observados em seus interiores três estágios distintos: o primeiro (base) apresenta-se como um estágio trombolítico com laminações difusas; o segundo (intermediário) é um estágio estromatolítico-trombolítico com laminações difusas e contínuas; o terceiro (topo) é o estágio mais recente da estrutura e estromatolítico, pois apresenta laminações contínuas e com raras interrupções. Além da presença de cianobactérias e conchas de moluscos, foram observados também palinomorfos no interior dos estromatólitos domais. Com isso, pode-se observar que as cianobactérias filamentosas contribuíram para a formação das laminações dos estromatólitos domais e os microgastrópodes contribuíram para a destruição das laminações

Estudo geomicrobiológico das esteiras coloformes da lagoa Pernambuco, Região dos Lagos (Estado do Rio de Janeiro)

The Pernambuco Lagoon is located in the northeastern part of Rio de Janeiro State, Brazil (22°55’31”- 22°56’02” S and 42°20’21”- 42°17’26” W). It was formed during the last Holocene transgression and their calcareous and organic deposits results from the semi arid climate that characterizes the area. The aim of this study is to characterize the cyanobacteria composition of the organosedimentary deposits of benthic microbial communities deposited in this lagoon due to the climate conditions. The composition of the coloform mat is dominated by the families Chroococcaceae Nägeli, 1849, Phormidiaceae Anagnostidis and Komárek, 1988 and Synechococcaceae Komárek and Anagnostidis, 1995, representing 26,3% of the cyanobacteria, with Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont, 1892 being the most abundant specie. Others families represented are Oscillatoriaceae Gomont, 1892, Pseudanabaenaceae Anagnostidis and Komárek, 1988, Schizothricaceae Elenkin, 1934, Entophysalidaceae Geitler, 1925, and Merismopediaceae Elenkin, 1933. Skeletal remains of molluscs, foraminifers and ostracods found in association with the deposits must be the source of the calcium carbonate that structured the mats. Key words: cyanobacteria, microbialites, Pernambuco Lagoon, Rio de Janeiro State, Brazil.Este estudo dá continuidade ao levantamento da composição cianobacteriana e sedimentológica das lagoas da costa nordeste do Estado do Rio de Janeiro, Brasil, abordando os depósitos de esteiras microbianas da lagoa Pernambuco (22°55’31”-22°56’02”S e 42°20’21”-42°17’26” W). A gênese desta lagoa, como a de outras presentes na região, está relacionada à última transgressão holocênica e resulta das condições semi-áridas do clima. O objetivo deste estudo foi caracterizar a composição cianobacteriana e sedimentológica das esteiras microbianas coloformes encontrados no assoalho da lagoa. Os resultados demonstram que as famílias Chroococcaceae Nägeli, 1849, Phormidiaceae Anagnostidis e Komárek, 1988 e Synechococcaceae Komárek e Anagnostidis, 1995 são as mais abundantes nas esteiras coloformes, respondendo por 26,3 % das espécies encontradas. Entre estas, a forma filamentosa Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont, 1892, é a forma dominante. Oscillatoriaceae Gomont, 1892, Pseudanabaenaceae Anagnostidis e Komárek, 1988, Schizothricaceae Elenkin, 1934, Entophysalidaceae Geitler, 1925 e Merismopediaceae Elenkin, 1933, sucedem-se em ordem de importância, com proporções variáveis entre 5% e 2,5%. Restos esqueletais de moluscos, foraminíferos e ostracodes encontrados associados constituem a fonte de carbonato de cálcio que, junto com os sedimentos, garantem a estrutura das esteiras. Palavras-chave: cianobactérias, esteira coloforme, lagoa Pernambuco, Rio de Janeiro State, Brazil

Cyanobacteria and other components in the smooth microbial mats from Pitanguinha lagoon, Lagos Region, Rio de Janeiro, Brazil

A lagoa Pitanguinha (22o55´42" e 22o56´00" S/42o20´45" e 42o21´30" W) faz parte de um conjunto de pequenos corpos lagunares que caracterizam o litoral norte do Estado do Rio de Janeiro, próximo ao município de Araruama, geneticamente relacionados ao último evento glacial do Quaternário. O avanço da urbanização e da atividade salineira tem ameaçado seu equilíbrio, processo ampliado pelas condições semi-áridas do clima atual, com índices pluviométricos anuais em torno de 900 mm e temperaturas entre 19ºC e 31ºC. O estudo aqui realizado mostra que as esteiras microbianas lisas são estratificadas e dominadas, no estrato superficial, por cianobactérias filamentosas. Synechococcaceae Komárek e Anagnostidis, 1995 é a família mais bem representada e Lyngbya aestuarii Liebman ex Gomont (1892), a espécie mais comum entre as cerca de trinta e sete identificadas. Restos esqueletais de moluscos, foraminíferos e ostracodes constituem fonte do carbonato de cálcio e, junto com os grãos de sedimento, estão sujeitos a ação química e física das cianobactérias que originam a estruturação das esteiras. Esta condição atesta as cianobactérias como produtoras primárias e situadas na base da cadeia alimentar dos estromatólitos. Palavras-chave: Cyanobacteria, esteira microbiana lisa, lagoa hipersalina, Brasil.Pitanguinha Laggon is part of a set of small hipersaline lagoons known as Lagos region, placed in the northern Rio de Janeiro littoral, near Araruama city. They are genetically related to the last Quaternary glacial events and the sea level changes. The microbial mats formed around their margins are being affected by the advance of urbanisation and by salting exploration and are now threatened. The climatic conditions, with a semi-arid climate and warm temperatures stimulate the high evaporation rate. Many kinds of algalic mats growing up in their bottoms, associated with bioclastics and the lithified substrate of the lagoon. The composition of the smooth microbial mats and the associated organic rests are analyzed in this work. The study was carried out monthly on five sampling stations. The mats are stratified and filamentous forms dominante in the upper layer. Thirty seven species of cyanobacteria were identified, being Lyngbya aestuarii Liebman ex Gomont (1892) the more frequent. Specimens of Synechococcaceae Komárek and Anagnostidis, 1995 are the most abundant. Shells of bivalves, gastropods, foraminifers and ostracods occur together as associated bioclasts and have a critical role in the structure of the mats, being the source of calcium carbonate resulting from the chemically and physical action of the cyanobacteria over their skeletal remains. It attests that the cyanobacteria are the primary producers, located at the basis of the microbial food web in the microbial mats. Key words: Cyanobacteria, smooth microbial mats, hipersaline lagoon, Brazil

Estromatólitos estratiformes da lagoa Pernambuco, Rio de Janeiro, Brasil

The Pernambuco Lagoon is located between 22°55’31” - 22°56’02” S and 42°20’21” - 42°17’26” W, in the northeastern portion of Rio de Janeiro State, Brazil, being its formation related to the last Holocene transgression. The aim of this study was to characterize the cyanobacteria assemblage in the stratiform stromatolites found on the floor of Pernambuco Lagoon. 31 species of cianobactéria were found, the Family Chroococcaceae Nägeli 1849 being the most frequent, representing 32,2% of the total assemblage, followed by Phormidiaceae Anagnostidis and Komárek 1988. The other families are Synechococcaceae, Schizothricaceae Elenkin 1934, Oscillatoriaceae, Merismopediaceae, Pseudanabaenaceae, and Nostocaceae. Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont 1892 and Chroococcus minutus Keissler 1901 are the dominant species. Understanding the modern environmental and climatic conditions that control the lagoon genesis in the coastal plain of Southeast Brazil, with seasonal marine influence and warm and dry climate are important in the comprehension of the past requirements needed to the establishment of the stratiform stromatolites. Key words: stratiform stromatolites, cyanobacteria, Pernambuco Lagoon, Rio de Janeiro, Brazil.A lagoa Pernambuco está localizada entre 22°55’31” - 22°56’02”S e 42°20’21” - 42°17’26” W, no nordeste do Estado do Rio de Janeiro, Brasil e sua formação está relacionada à última transgressão ocorrida durante o Holoceno. Os objetivos deste estudo são descrever a morfologia interna e caracterizar a composição cianobacteriana dos estromatólitos estratiformes encontrados no assoalho da lagoa Pernambuco. Nos estromatólitos estratiformes foram encontradas 31 espécies de cianobactérias, na qual a Família Chroococcaceae Nägeli 1849 foi a mais freqüente, respondendo por 32,2% do total de elementos presentes, seguida por Phormidiaceae Anagnostidis e Komárek 1988, com 25,8%. As outras famílias presentes são Synechococcaceae, Schizothricaceae, Oscillatoriaceae, Merismopediaceae, Pseudanabaenaceae e Nostocaceae Bourrelly 1970. Em nível específico, dominam Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont 1892 e Chroococcus minutus Keissler 1901. O condicionamento ambiental e climático moderno deste e de outros corpos lagunares nas áreas do litoral norte do Rio de Janeiro, submetidos a variações sazonais da influência marinha e a climas quentes e secos, é elemento fundamental para a formação destas estruturas estromatolíticas e constituem um bom análogo moderno para a compreensão de sua gênese pretérita. Palavras-chave: estromatólito estratiforme, cianobactérias, lagoa Pernambuco, Rio de Janeiro, Brasil

Estudo sedimentológico e geomicrobiológico das esteiras microbianas tipo filme da lagoa Pitanguinha, região dos lagos, Estado do Rio de Janeiro, Brasil

The lagoa Pitanguinha has an area of approximately 0.55 km², of which 1.5 km are in length, it is located between the latitudes of 22º 55'42''and 22º 56'00'' S and longitudes of 42º20'45'' and 42º20'30'' W, at the restinga de Massambaba, near the district of Araruama. The microbial mats are laminate organosedimentary structures and have been called "algal mat", "cyanobacteria mat" and "potential stromatolite", because there is the predominance of cyanobacteria species that are responsible for the formation of the laminate sediment structure. These mats are the oldest known ecosystem. The aim of this study is to determine the geomicrobiology and sedimentary composition of film microbial mats at lagoa Pitanguinha. The film mat appeared to be placed at the intertidal region and has the form of a flat laminae, with a porous and coherent aspect, being composed of lithified sediment compound with crystalclear incrustation. In its inner side the presence shell fragment of bivalve, microgastropod, ostracod and quartz grains of sand size. The main species of cyanobacteria present in the film microbial mat is Entophysalis granulosa Kützing 1843. On the superficial layers of the film microbial mats, sediment grains are much more united due to the presence of filament cyanobacteria that traps and unites the sediment. The rest of the space is filled by spherical cyanobacteria. On deeper layers of the film microbial mats, sediment grains are much more scattered, due to the presence of few filament cyanobacteria and many spherical ones.A lagoa Pitanguinha possui aproximadamente área de 0,55 km², sendo 1,5 km de comprimento e 0,75 km de largura, está localizada entre as latitudes 22º55'42" e 22º56'00"S e longitudes 42º20'45" e 42º21'30"W, na Restinga de Massambaba, próximo ao município de Araruama. As esteiras microbianas são estruturas organosedimentares laminadas e têm sido chamadas de "esteiras algais", "esteiras de cianobactérias" e "estromatólito em potencial", porque ocorre a predominância de espécies de cianobactérias, que são responsáveis pela formação da estrutura sedimentar laminada. As esteiras são os ecossistemas mais antigos conhecidos. O objetivo do trabalho é determinar a composição geomicrobiológica e sedimentológica das esteiras microbianas tipo filme da lagoa Pitanguinha. A esteira em filme ocorreu disposta na região de entremarés e apresenta forma de lâmina plana, com aspecto coeso e poroso, sendo composta por sedimentos litificados com incrustações cristalinas. Em seu interior podem ser observados fragmentos de conchas de biválvios, microgastrópodes, ostracodes e grãos de quartzo tamanho areia. A principal cianobactéria formadora da esteira microbiana tipo filme é Entophysalis granulosa Kützing 1843. Nas camadas mais superficiais das esteiras microbianas em filme, os grãos sedimentares são mais unidos devido à presença das cianobactérias filamentosas, que aprisionam e unem os sedimentos. O espaço restante é preenchido por cianobactérias esféricas. Nas camadas mais profundas das esteiras microbianas filme, os grãos sedimentares são mais dispersos, devido à presença de poucas cianobactérias filamentosas e muitas esféricas

Estudo geomicrobiológico das esteiras coloformes da lagoa Pernambuco, Região dos Lagos (Estado do Rio de Janeiro)

The Pernambuco Lagoon is located in the northeastern part of Rio de Janeiro State, Brazil (22°55’31”- 22°56’02” S and 42°20’21”- 42°17’26” W). It was formed during the last Holocene transgression and their calcareous and organic deposits results from the semi arid climate that characterizes the area. The aim of this study is to characterize the cyanobacteria composition of the organosedimentary deposits of benthic microbial communities deposited in this lagoon due to the climate conditions. The composition of the coloform mat is dominated by the families Chroococcaceae Nägeli, 1849, Phormidiaceae Anagnostidis and Komárek, 1988 and Synechococcaceae Komárek and Anagnostidis, 1995, representing 26,3% of the cyanobacteria, with Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont, 1892 being the most abundant specie. Others families represented are Oscillatoriaceae Gomont, 1892, Pseudanabaenaceae Anagnostidis and Komárek, 1988, Schizothricaceae Elenkin, 1934, Entophysalidaceae Geitler, 1925, and Merismopediaceae Elenkin, 1933. Skeletal remains of molluscs, foraminifers and ostracods found in association with the deposits must be the source of the calcium carbonate that structured the mats. Key words: cyanobacteria, microbialites, Pernambuco Lagoon, Rio de Janeiro State, Brazil.Este estudo dá continuidade ao levantamento da composição cianobacteriana e sedimentológica das lagoas da costa nordeste do Estado do Rio de Janeiro, Brasil, abordando os depósitos de esteiras microbianas da lagoa Pernambuco (22°55’31”-22°56’02”S e 42°20’21”-42°17’26” W). A gênese desta lagoa, como a de outras presentes na região, está relacionada à última transgressão holocênica e resulta das condições semi-áridas do clima. O objetivo deste estudo foi caracterizar a composição cianobacteriana e sedimentológica das esteiras microbianas coloformes encontrados no assoalho da lagoa. Os resultados demonstram que as famílias Chroococcaceae Nägeli, 1849, Phormidiaceae Anagnostidis e Komárek, 1988 e Synechococcaceae Komárek e Anagnostidis, 1995 são as mais abundantes nas esteiras coloformes, respondendo por 26,3 % das espécies encontradas. Entre estas, a forma filamentosa Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont, 1892, é a forma dominante. Oscillatoriaceae Gomont, 1892, Pseudanabaenaceae Anagnostidis e Komárek, 1988, Schizothricaceae Elenkin, 1934, Entophysalidaceae Geitler, 1925 e Merismopediaceae Elenkin, 1933, sucedem-se em ordem de importância, com proporções variáveis entre 5% e 2,5%. Restos esqueletais de moluscos, foraminíferos e ostracodes encontrados associados constituem a fonte de carbonato de cálcio que, junto com os sedimentos, garantem a estrutura das esteiras. Palavras-chave: cianobactérias, esteira coloforme, lagoa Pernambuco, Rio de Janeiro State, Brazil