881 FLUXO ATMOSFÉRICO DE NUTRIENTES NA BAIA DE SEPETIBA, RJ. Marcos A. Pedlowski (Virginia Polytechnic Inst. & State Univ.) Luiz ~rude de Lacerda (Departamento de Geoquimica, UFF) Dagoberto Sobre ira de Moura (Departamento de Meteorologia, UFRJ) Alvaro Ramon ~ Ovalle Emmanoel V.S. Filho (Departamento de Geoquimica, UFF) Felipe dQ Souto de Sá Gille (Departamento de Meteorologia, UFRJ). ABSTRACT The inputs of nutrients through atmospheric events were identified as being very important for internaI cycle of different ecosystems around the world, especially for tropical environments usually located on poor soils. The prese __ ~ study was undertaken in Sepetiba Bay, 100 km far from Rio de Janeiro city. A set of plastic collectors was installed close to Itacuruçá Island and collections were made during the period Julyj1988 until Octoberjl989. Fluxes of these elements (expressed in kgjhajyear) were calculated, giving the following results: cl- 65.3,Na- 41.6, K5.5, Ca- 9.4, and N (NH4++N03-)- 4.8. The cold fronts (6% of the events sampled) had a direct influence on these fluxes because 29% of Cl, 20% of Na and K, 13% of Ca, 19% of Mg and 27% of N were introduced in Sepetiba during storms with a frontal genesis. Despite not being signif icative for the nutrient cycle in the mangrove forest, these fluxes are important for the tropical forest and the salt marsh vegetation. I.INTRODUÇAO A influência do aporte atmosférico de nutrientes na ~iclagem de elementos em ecossistemas terrestres tem sido objeto de um amplo conjunto de estudos ao longo do planeta (Bormann e Likens, 1967; Likens et aI, 1982, Schlesinqer, 1982, Stachurski, 1987). Estes estudos comprovaram que o ciclo de nutrientes destes ambientes está diretamente relacionado an aporte fornecido pelos diferentes eventos de precipitaçao. Os trabalhos realizados em ecossistemas tropicais evidenciaram que as entradas atmosféricas sao de fato importantes para a sua manutençao, pois a quantidade de nutrientes disponíveis nos solos é bastante limitada devido ao intenso processo de intemperismo que ali ocorre (Herrera, 1978; Edwards, 1982; Silva Filho, 1985 e Golley et aI., 1987). A Baía de Sepetiba, localizada no litoral sulfluminense, foi escolhida para este estudo sobre f] liXO atmosférico de nutrientes por abrigar distintas formaçoes vegetais que incluem a floresta tropical atlântica, a floresta 882 de manguezais, e a vegetaçao de restinga. 2.MATERIAL ~ MÉTODOS: A Baía de Sepetiba localiztl-se entre os paralelos 22°54'06" e 23°02'30" de latitude sul e os meridianos 43° 33'42" e 44° 02'30" de longitude Oeste. O local de coleta foi a Estaçao de Biologia Marinha da UFRRJ. A Figura 1 mostra a localização do ponto de coleta ,... os di ferentes tipos de vegetaçao existente na área de estudo. ••••• o.'f"otomen'o 1111111 Flo,ufa fJ oo "0 picai alk.,lIco V.goloçao d. ,utingo ;;:.'.;.;;.. Manguuol o ~ ...... : i 1'1(.. • '....... .-~ , ••• ~·l s:n 16 ""'1(. :...... --/ 000 l •• , ... t As amostras foram coletadas por sistemas compostos de dois funis plásticos conectados à garrafas coletoras, previamente lavadas com uma soluça0 de HCI 0,1 N e posteriormente com água destilada, de modo a evitar-se uma contaminaçao do material coletado. A frequência de amostragens foi diária, sendo o conteúdo coletado congelado até a realizaçao das análises químicas. Foi utilizada a espectrofotometria de absorçao para a análise de Ca2+ e Mg2+ , a de emissão para Na+ e K+. O método de injeçao de fluxo foi utilizado na análise de Cl-. Nas análise de N03utilizou-se o método de reduçao para nitrito, e para NH4+ o método foi o azul de indofenol descrito por Koroleff apud Grasshoff et aI. (1983) . O fluxo atmosférico de nutrientes foi calculado através da multiplicaçao da concentraçao de cada amostra pelo seu volume e pela área do coletor. O valor de cada amostra foi extrapolado para a área da Baía (expressa em ha) durante o período de um ano. 3.RESULTADOS Os fluxos, repr€sentados em apresentaram as seguintes faixas de variação: de kg/ha/ano, 0.2 a 950 883 para CI, 0.4 a 570 para Na, 0.01 a 89 para K, 0.1 a 87 para Mg, 0.3 a 106 para Ca, 0.1 a 45 para N03- e 0.01 a 116 para NH4 +. Os f luxos médios anua is demonstram que a Ba ia de Sepetiba possui um aporte atmosférico semelhante a outros ecossistemas tropicais (Tabela 1). Tabela 1- Comparaçao do Fluxo Atmosférico de Nutrientes na Baia de Sepetiba e outros ecossistemas no mundo. (kgjhajano) Baia de Sepetiba Floresta da Tijuca (1 ) EI Verde (2) Rio Paraguaçú (3 ) Darien (4) Cl 65 Na 42 22 57 34 31 Mg 6 5 5 5 5 (1) Silva Filho (1985); (2) Jordan et alo (3) Ribeiro Filho & Tanure(1978); e (4) Golley et alo (1978) Ca 9 6 22 K 5 4 18 4 9 5 29 (1978); Os valores de Nitrogênio Total (N03- + NH4+) também mantiveram-se numa faixa semelhante de valores obtidos para outros ecossistemas. O fluxo médio anual na Baia de Sepetiba foi de 4.8, enquanto que Whi taker et aI. (1979) obtiveram 6.5 para urna floresta na Nova Guiné e Schlesinger (1982) obteve 5.0 para o ecossistema de Chaparral na Califórnia. Um aspecto importante do aporte de nutrientes na Baia de Sepetiba é a sua caracteristica binária, onde um fluxo de baixa intensidade é substituido por outro de alta entrada de elementos, causado pela atividade de frentes frias. De fato, os principais eventos de aporte de elementos (6% da amostragem total) estavam relacionados à atuaçao deste tipo de frentes, sendo responsáveis por 13% a 29% do fluxo anual dos elementos estudados. Brown et alo (1985) observaram um comportamento semelhante na área do Parque Nacional da Tijuca. Estes resultados sao importantes para entender-se a dinâmica da ciclagem de nutrientes na floresta tropical e na vegetaçao de restinga, que estao localizadas em solos pobres em nutrientes, dependendo de outras fontes para obter elementos para obter elementos para a sua sustentaçao. A participaçao do aporte atmosférico na entrada total de elementos da Bacia de drenagem para o interior da Baia de Sepetiba, segundo dados fornecidos por C. E. Rezende (Com. pessoal), dá-se na ordem de 10% para Mg, 7% para CI , 5% para Na, 2% para K e 1% para Ca. No entanto, para nitrogênio a contribuiçao da fonte atmosférica é de 14% realçando a importância deste tipo de entrada para a manutençao da cobertura vegetal da Baia. I 4.CONCLUSOES O fluxo atmosférico de elementos para o interior da Baía de Sepetiba é caracterizado por um aspecto binário, onde "6% dos eventos, de genêse f~ontal, sao responsáveis por uma faixa de 13% a 29% dos elementos estudados. 884 A participaçao da fonte atmosférica é particularmente importante no fornecimento de nitrogênio para os ecossistemas da Baia, inclusive o da floresta de manguezais, que é pouco dependente deste tipo de entrada. Além disso, os fluxos obtidos para todos os demais elementos sao importantes na ciclagem de nutrientes na floresta tropical e na vegetaçao de restinga. 5.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: Bormann, F.H. e Likens, G.E. Nutrient cycling. science, 155:424429, 1967. Brown, I.F. et alii The use of binary analysis for estimating elements fluxes in a subtropical premontane wet forest, Rio de Janeiro, Brazil. In: WORRBHOP ON BIOGEOCHEMIBTRY OF TROPICAL RAIN FOREBTB: PROBLEMB FOR REBEARCH, Piracicaba , 1985. Edwards, P. J. Studies of mineral cycling in a mounta ine rain forest in New Guinea, V Rates of cycling in troughfall and litter falI. Journa1 of Ecology, 70: 807-827, 1982. Golley, F.B. et alii Ciclagem de minerais em um ecossistema de floresta tropical úmida. Sao Paulo, Editora Pedagógica Universitária, Editora da Universidade de Sao Paulo, 1978, 256p. Grasshoff et alii Methods of seawater analysis. Verlag Chemie, RFA, 1983. Herrera, R.; Jordan, C.F.; Klinge, H. & Medina, E. Amazon ecosystems. Their structure and functioning with particular emphasis on nutrients.lnterciencia,3(4):223-231, 1978. Jordan, C.F. & Herrera, R. Tropical rain forests: are nutrients really criticaI? The American Naturalist, 117(2): 167-180, 1981. 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Agradecimentos: Este trabalho foi realizado com o suporte f inanceiro do CNPq, FINEP e FAPERJ. Os autores agradecem a Audálio Rebelo Torres Junior pela revisao do manuscrito e a Carlos Eduardo Rezende pelos dados de fluxo fluvial de elementos para a Baia de Sepetiba.