Sedimentary sterols as indicators of environmental conditions in Southeastern Guanabara Bay, Brazil

As enseadas de Icaraí e Jurujuba, localizadas na porção sudoeste da Baía de Guanabara, são sujeitas a impactos ambientais decorrentes da ocupação humana nas suas bacias de drenagem. No presente trabalho foi determinada a composição elementar (C e N) e molecular (esteróides) da matéria orgânica em amostras de sedimentos superficiais (n = 24) e de um testemunho curto (c = 47 cm) nas enseadas. As concentrações de coprostanol, em comparação com outras áreas da Baía de Guanabara, indicaram elevado nível de contaminação por esgotos nas estações mais próximas ao ponto de lançamento de efluentes, na Enseada de Icaraí. A Enseada de Jurujuba, mais enclausurada e eutrófica, apresentou uma maior contribuição de matéria orgânica autóctone, conforme evidenciado pelos marcadores colesterol, dinosterol, e parcialmente, também , brassicasterol. A presença de estigmasterol e b-sitosterol indicaram leve contribuição de matéria orgânica oriunda de vegetação terrestre, conforme revelou a análise por componentes principais. No registro sedimentar, foram observados maiores teores de matéria orgânica e esteróis na camada superior, corroborando a acumulação recente de esgotos e de matéria orgânica fitoplanctônica, como conseqüência do processo de eutrofização do sistema. A presença de processos de degradação da matéria orgânica foi evidenciada pelas razões entre esteróis/estanóis, e o perfil do dinosterol indicou que na Enseada predomina o acúmulo de material fitoplanctônico anteriormente ao processo de eutrofização.The interconnected Icaraí and Jurujuba embayments, set within the lower south-eastern portion of Guanabara Bay, SE-Brazil, have been subject to the direct input of domestic effluents and other associated contaminants from human activities in their watersheds. This study addresses the composition of carbon, nitrogen and molecular steroid markers of surface sediments (n = 24) and a short core (L = 47 cm), in order to evaluate the impact by sewage, the contribution between allochthonous and autochthonous derived organic matter and eutrophication of the embayments. Coprostanol concentrations revealed, when compared to other regions in Guanabara Bay, high contamination by sewage close to the point of sewage discharge in Icaraí embayment. In contrast, the more enclosed and eutrophic Jurujuba embayment exhibited a larger contribution of autochthonous organic matter, as shown by the combination of cholesterol, dinosterol and, partially, also brassicasterol. The presence of stigmasterol and b-sitosterol also indicated a minor contribution of organic matter from terrestrial plants, as revealed by principal component analysis. The sedimentary record of the Jurujuba embayment exhibited highest concentrations of all sterol markers in the top layer, corroborating the recent increase in the accumulation of sewage, plankton derived organic carbon and also eutrophication. Trend in degradation of organic matter was evidenced by sterol/stanol ratios and the behavior of dinosterol indicated that the embayment has been dominated by the accumulation of phytoplankton derived organic matter since earlier times

Lipídios como indicadores de fontes e distribuição de matéria orgânica particulada em um complexo estuarino-lagunar tropical (Mundaú-Manguaba, AL)

Fatty acids, alcohols and sterols were considered as markers of the source and distribution of particulate organic matter during the dry season in the Mundaú-Manguaba estuarine-lagoon system, NE Brazil. Lipid composition showed an overwhelming influence of autochthonous sources of organic matter in all system´s compartments, including the probable occurrence of algal blooms in specific areas. On the other hand, contamination by sewage was restricted to Mundaú lagoon. This scenario differed from known conditions observed in the wet season, illustrating the usefulness of the lipid biomarker approach for the characterization of other complex and dynamic systems in the Brazilian coastal zone

Sources and sinks of dissolved inorganic carbon in an urban tropical coastal bay revealed by δ13C-DIC signals

International audienc

Estudos ecológicos na Baía de Paranaguá. II. Características físico-químicas.

A first insight into the physical and chemical behaviour of Paranagua. Bay is presented. Data on the physiography, the tidal regime, the spatial and temporal variation of salinity and dissolved inorganic nutrients are given. In addition, the total fresh water input to the bay and the flushing time of the middle section of the bay is estimated. The mean annual fresh water input to the bay was estimated at about 75m3/s but large short temporal and seasonal variations to the mean prevailed. The bay is classified according to the pattern of stratification as a partially mixed Type B estuary with some lateral inhomogeinity particular within the middle section of the bay. An attempt to classify the bay according to the stratification-circulation diagram (Hansen & Rattray, 1966) revealed a 2a Type estuary. Flushing times estimated for the middle section of the bay ranged between 13 and 24 days. Estimates utilizing the “ fresh water fraction method” and the “ simple tidal prism method” (Dyer, 1973) yelded similar results. More substancial quantitative studies are necessary to underline these results. A non conservative behaviour was detected for the nutrients nitrite, nitrate, ammonia and orthophosphate. Silicate exhibited, in general, a conservative behaviour. The middle section of the bay represented a sink to nitrogen-nutrients and a source to orthophosphate. The former was primarily attributed to biological uptake, the latter to the impact of domestic discharge from the harbour city of Paranagua. Although the fresh water input of nutrients is unknown, the concentrations of nitrate and ammonia within the upper section of the bay suggested that acute eutrophication from these species is not yet to be expected. In order to better understand the physical and chemical behaviour of the bay, future studies within the head section and the fresh water sources are a prerequisite.Estudos ecológicos na Baía de Paranaguá. II. Características físico-químicas. Uma análise preliminar do comportamento físico-químico da Baía de Paranaguá. apresentada. São fornecidas informações sobre a fisiografia, regime de marés e variações espaciais e temporais da salinidade e nutrientes inorgânicos dissolvidos. A entrada total de água doce na baía e o tempo de renovação em sua seção mediana foram estimados. A entrada anual média de água doce foi estimada em 75m3/s, com acentuadas variações temporais e espaciais em relação à média. A baía . classificada, de acordo com o padrão de estratificação, como estuário do tipo B parcialmente misturado, com alguma inhomogeneidade lateral, particularmente na seção mediana. De acordo com o diagrama de estratificação-circulação (Hansen & Rattray, 1966), a baía pode ser classificada como estuário do Tipo 2a. O tempo de renovação estimado para a seção mediana da baía variou de 13 a 24 dias. Estimativas utilizando o “método da fração de água doce” e o "método de prisma de marés simples” (Dyer, 1973) deram resultados similares. Estes resultados devem ser reforçados por estudos quantitativos mais detalhados. Comportamento não conservativo foi detectado para os nutrientes nitrito, nitrato, amônia e ortofosfato. Silicato, em geral, apresentou comportamento conservativo. A seção mediana da baía constitui uma área de perda para nutrientes nitrogenados e uma fonte de ortofosfato, provavelmente devido. demanda biológica e ao impacto da descarga doméstica da cidade portuária de Paranaguá. Embora a entrada de nutrientes com a água doce seja desconhecida, as concentrações de nitrato e amônia na cabeceira da baía sugerem que não se deve esperar eutrofização aguda por esses elementos. Para a melhor compreensão do comportamento físico-químico da baía, estudos futuros da cabeceira e das fontes de água doce são necessários