Zona óxica

TEÓRICA 14
DOCENTES:
DOCENTES:
Prof. David Montagnes
Prof. Helena Galvão
University teórico)
of Liverpool, U.K.
(responsável – componente
Prof. Ana Barbosa
Profª Helena Galvão
(componente prático)
F.C.M.A., Universidade do Algarve
Actividade Microbiana nos sedimentos
Zona óxica :
- Nitrificação
- Sulfoxidação
- Degradação
aeróbia de m.o.
Zona interface:
- desnitrificação
Zona anóxica :
- Sulfatoredução
- Degradação
anaeróbia de
m.o.
- Produção CH4
Crescimento de espécies bacterianas
em relação ao pH e Eh (potencial
redox)
Perfis verticais de variáveis
fisicoquímicas no sedimento e na
água sobrenadante (Hiddensee,
Mar Báltico)
Distribuição e actividade bacteriana nos sedimentos
O2 na água sobrenadante penetra no sedimento
por difusão dependendo da variação sazonal da
concentração.
Variação sazonal de taxas de
consumo de O2 e de sulfato-redução
em relação à temperatura.
Ciclo do Azoto – processos bioquímicos
Processos principais no ciclo do azoto.
A, B2 & D são domínio exclusivo de
bactérias.
Principais compostos, estados de oxidação,
processos aeróbios/anaeróbios e
alterações nos estados de oxidação (setas)
Ciclo do Carbono vs Ciclo do Azoto
Principais processos no
ciclo do carbono. Seta
tracejada: aeróbio; seta
contínua: anaeróbio.
Principais processos no ciclo do azoto.
N.B. Amonificação: degradação
aeróbia ou anaeróbia de m.o. azotada;
amonificação ou redução dissimilatória
do nitrato sob escassez de NH3 são
processos generalizados nos
microrganismos.
CICLO DO AZOTO – NOVOS PROCESSOS
 Descoberta de maior número de espécies de bactéria
diazotróficas (fixadoras de N2) encontradas no oceano
aumentou estimativa de fixação de N2 para 100 a 200 Tg
por ano - aprox. igual aos solos:
 Exemplos: cianobactérias filamentosas sem heteroquistos
(Trichodesmium); cianobactérias unicelulares fixam à
noite; outros grupos têm genes da nitrogenase (nif) –
Alpha- e Gammaproteobacteria
 Novo processo biogeoquímico - Oxidação Anaeróbia de
Amónia (ANAMMOX) ocorre em zonas com minímos em
oxigénio (OMZ) e contribui para a remoção de amónia:
NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O
 Nitrificação ocorre em espécies de Archaea marinhas
NOVO CICLO DO AZOTO (adapt. Francis, 2007)
Produção anual de N2
nos oceanos é apenas
ca. metade do total
removido. Este
desequilibrio no ciclo
causaria a exaustão
total de nitratos em
alguns milhares de
anos.
Sobre-estimação das
taxas de remoção ou
existem ainda fontes
desconhecidas de N2 ?
Ciclo do Azoto na coluna de água no Mar Báltico
Parte central do Mar Báltico (Gotland
Deep) com profundidade máxima de
220m; camada funda anóxica devido a
tempos de residência muito longos
(centenas de anos).
Perfis verticais na estação C de Gotland Deep. Variação
vertical em compostos azotados revela zona de
amonificação (0-40m); zona de nitrificação (50-120m);
zona de desnitrificação no quimioclina (120m); zona
anóxica de sulfatoredução (120-220m).
Ciclo do Enxofre na água e nos sedimentos
Ciclo do enxofre aquático mais
simples do que o do azoto
envolvendo menos processos
bioquímicos e compostos sulfurosos.
Processos principais: sulfurização ou
sulfoxidação & dessulfurização ou
sulfatoredução.
Ciclo do enxofre nos sedimentos.
N.B. Perda permanente do ciclo sob
forma de precipitado insolúvel de FeS2
(pirite)
Ciclo do Fósforo Aquático
Compostos fosfatados
biológicamente activos: PO43-,
ADP/ATP & ADN/ARN
O ciclo do fósforo não envolve processos
bioquímicos nos quais os estados de oxidação
de compostos P são alterados. O fosfato é
apenas transferido para reservatórios diferentes
(inorgânico » orgânico; dissolvido » particulado)