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Produção Primária Fitoplanctônica na região costeira do estado de São Paulo Flávia Saldanha-Corrêa

Produção Primária Fitoplanctônica na região costeira do estado de São Paulo Flávia Saldanha-Corrêa. D t. Biomassa em t 0. Biomassa em t 1. Produção Primária – fixação biológica de C inorgânico por processos foto ou quimiossintéticos (Riley, 1940). PP = Biomassa t 1 - Biomassa t 0 D t.

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Produção Primária Fitoplanctônica na região costeira do estado de São Paulo Flávia Saldanha-Corrêa

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  1. Produção Primária Fitoplanctônica na região costeira do estado de São Paulo Flávia Saldanha-Corrêa

  2. Dt Biomassa em t0 Biomassa em t1 Produção Primária – fixação biológica de C inorgânico por processos foto ou quimiossintéticos(Riley, 1940) PP = Biomassa t1- Biomassa t0 Dt Produtividade Primária - produção primária por unidade de tempo em um dado volume ou área(Parsons & Takahashi, 1973) A produção primária líquida (PPL)- balanço entre os produtos sintetizados no período iluminado (produção primária bruta- PPB) e as perdas (por respiração e excreção) ao longo das 24h do dia(Cushing et al., 1958) PPL representa o carbono biologicamente fixado que está disponível para outros níveis tróficos(Field et al., 1998)

  3. ESTIMATIVAS GLOBAIS DE PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA • PPL total: 104,9 1015g C/ano (Field et al., 1998) • Terra: 56,4 Pg de C/ano (53%) (1015g =petagramas Pg) • Oceano: 48,5 Pg C/ano *(46,2%) (98% é do fito) • *A biomassa fitoplanctônica que processa esse carbono todo corresponde a 0,2% da biomassa fotossinteticamente ativa • 16Pg C/anosão exportados para as camadas mais profundas dos oceanos- “bomba biológica” (Berger et al., 1989)

  4. Principais fatores que interferem nas taxas de produção primária • Ambientais • Luz: intensidade e qualidade da luz • disponibilidade de nutrientes • temperatura • pH e salinidade • Turbulência / estrutura física da coluna de água • Endógenos • Composição pigmentar • Histórico de luz • Estado fisiológico da população • Estoques intracelulares

  5. (Lourenço & Marques Jr., 2002) Z. Oceânica 50

  6. Fonte: Produção primária do fitoplâncton na região entre o cabo de São Tomé (RJ) e o Chuí (RS). S.A. Gaeta & F.P. Brandini In: O ambiente Oceanográfico da plataforma continental e do talude na região sudeste-sul do Brasil. C.L.D.B. Rossi-wongtschowski & L.S.P. Madureira (eds). EDUSP, SP. 2006.

  7. Áreas reconhecidamente muito produtivas no litoral brasileiro • Ressurgência de Cabo Frio (RJ) • Gonzalez-Rodriguez et al. (1992): 2 e 14 mg C m-3 h-1 • Soares (2006): 4 e 11,4 mg C m-3 h-1***(~110 g C m-2 ano-1) • Baía de Guanabara (RJ) • Soares (2006): 22 a 241 mg C m-3 h-1 (superfície) ***(~83 g C m-2 ano-1) • 0,4 a 4 mg C m-3 h-1 (fundo) • Lagoa dos Patos (RS) • Abreu (1987): PPL de áreas rasas pelo método do OD- média de 50g C m-2 ano-1 • Abreu et al. (1994): 0,65 – 70,63mg C m-3 h-1 com variações sazonais • 0,56 g C m-2 d-1 ***(~200 g C m-2 ano-1)

  8. Produção Primária Fitoplanctônica na região costeira do estado de São Paulo

  9. Método do 14C por Steemann-Nielsen (1952) • obtenção de medidas da taxa fisiológica de assimilação de carbono com alta precisão. • informações sobre a cinética de crescimento e produção primária nos ecossistemas aquáticos (Søndergaard, 2002) Aplicação da técnica e primeiros estudos no Brasil Dr. Clóvis Teixeira 1969-”Estudo sobre algumas características do fitoplâncton da região de Cananéia e o seu potencial fotossintético”. Tese de doutorado. F.F.C.L. da USP.

  10. Teixeira (1969): PP em Cananéia 54,37 a 206,12 mg C m-3 h-1 • Trabalhos no complexo estuarino-lagunar de Cananéia • Tundisi, J. G. 1969. Produção primária, “standing-stock” e fracionamento do fitoplâncton na região lagunar de Cananéia. Tese de doutorado. F.F.C.L. da USP. • (Método do OD: 9,86 a 70,59 mg C m-3 h-1 ) • Tundisi et al. (1973)- 100 a 800 mg C m-2 d-1 ao longo do ano. • Retomada dos estudos em Cananéia em 2001, abrangendo todo o estuário

  11. Ribeira de N Iguape River 3 Valo Grande Channel Brazil 25 º S 1 2 50 Km 48 º W 47 º W Ribeira de Iguape Valo Grande Jacupiranguinha Channel River 2 1 3 Jacupiranga Região Sul Cananéia-Iguape • 2001-2002 (Barrera-Alba et al., 2006) • Valores médios de medidas • in situ (mg C m-3 h-1) • Cananéia: 3,4 -6,9 • Pai Matos: 4,6 -7,3 • B. Icapara: 1,9 – 1,1 • Médias de 40 a 400 mg C m-2 d-1 • (máximo de 2.001,48 mg C m-2 d-1) • 2005-2006 (mg C m-3 h-1) • Valo Grande: 0,22- 1,58 • Mar Pequeno; 0,25 – 7,75 • B. Icapara: 0,86 -7,9 • (Barrera-Alba, et al. 2008)

  12. Região Central Estuário de Santos Primeiras medidas de PP em Santos, antes do emissário (1976). Gianesella-Galvão (1982) 204,6- 488,3 mg C m-3 h-1 Ambiente eutrófico • Moser (2002): • Valores entre 0,82 a 34,7 mg m-3 h-1 (0,38 a 2,32 gC m-2 d-1 ) • Bloom de Skeletonema sp: 282,1 mgC m-3 h-1 • (~ 193,9 mg C m-2 h-1 ou 2,3 g m-2 d-1)

  13. ECOMANAGE (2004-2006) 5 3 4 6 2 7 8 1 1- Boca do canal de Santos 2- Canal Santos 3- Ilha Barnabé 4- Ilha Piaçaguera 5- Canal de Piaçaguera 6- Largo da Pompeba 7- Canal de São Vicente 8- Boca do canal de São Vicente

  14. Projeto ECOSAN (2004-2006) Canal e baía de Santos (Ancona, 2007) As taxas de assimilação máxima (PBmax) entre 0,08 e 2,19 mgC mgCl-a-1 h-1, com um valor médio de 0,78 mgC mgCl-a-1 h-1. O maior valor ocorreu no mês de janeiro na baía (estação 3S) e o menor valor foi observado em agosto também na baía (estação 3F).

  15. (Ancona, 2007)

  16. Produção Primária na Plataforma de Santos- ECOSAN

  17. Região Norte- São Sebastião e Ubatuba Projetos temáticos Redes de Estações e Estações fixas Ubatuba: 1985 -1989 São Sebastião: 1994 e 1997

  18. Produção primária em São Sebastião (Saldanha-Corrêa, 1999)

  19. Tabela 4- Taxas de assimilação (PP por unidade de clorofila em mgC /mg Cl-a h) nas massas de água da região Sul do Brasil (in Gaeta & Brandini, 2006). Média geral: AC -4,7 mgC /mg Cl-a h; AP -4,1 mgC /mg Cl-a h; AT -3,6 mgC /mg Cl-a h

  20. Outros projetos LOESS (Sabesp-FUNDESPA): medidas de PP em São Sebastião, Santos, Praia Grande. Projeto DEPROAS- medidas de PP no Atlântico Sul. Projeto Antares (Ubatuba): séries temporais de PP e variáveis ambientais.

  21. Dificuldades inerentes ao estudo interpretação de taxas de produção primária • Alta variabilidade dos dados de acordo com as condições ambientais e endógenas- necessidade de se fazer muitas medidas para uma avaliação mais precisa do ambiente. • O ideal também é que se façam curvas P-E em lugar de experimentos “in situ” para determinação do potencial fotossintético do fitoplâncton • A comparação dos valores obtidos com outros da literatura é bem dificultada pela multiplicidade de unidades usadas para expressar essas taxas. • Ex.: massa de C por volume ou área (qual área?) • unidade de tempo: hora, dia, ano (fotoperíodo?) • PP, taxa de assimilação (PP/Cl-a) ou eficiência fotossintética (PP/Cla *Luz) • Unidades de luz (W m-2, cal, uE m-2 s-1, lux)

  22. Referências Bibliográficas ABE, D. S. 1993. Contribuição das frações do micro, nano e picofitoplâncton para a biomassa e produtividade primária do ecossistema costeiro de Ubatuba, Estado de São Paulo. Dissertação de mestrado. Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico. 199 p. ABREU, P. C. O. V. de 1987. Variações temporais de biomassa fitoplanctônica (clorofila-a) e relação com fatores abióticos no canal de acesso ao estuário da Lagoa dos Patos (RS-Brasil). Dissertação de Mestrado. Universidade do Rio Grande, RS. 107p. ABREU, P. C.; ODEBRECHT, C. & GONZÁLEZ, A. 1994. Particulate and dissolved phytoplankton production of the Patos Lagoon estuary, southern Brazil: comparison of methods and influencing factors. J.Plank.Res., 16(7):737-753. ANCONA, C. M. 2007. Aspectos da variação espacial e temporal da biomassa e produção fitoplanctônica e parâmetros correlatos no estuário e baía de Santos. Dissertação de Mestrado. Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico, 229p. BARRERA-ALBA, J. J. 2004. Dinâmica Metabólica e Transporte de Propriedades no Sistema Estuarino-Lagunar de Cananéia-Iguape. Tese de doutorado. Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico, 376p. BARRERA-ALBA, J.J. GIANESELLA, S.M.F.; SALDANHA-CORRÊA, F.M.P.; MOSER, G.A.O. 2008. Bacterial and phytoplankton dynamics in a sub-tropical estuary. Hydrobiologia, 598:229-246. BARRERA-ALBA, J. J. GIANESELLA, S.M.F.; MOSER, G.A.O.; SALDANHA-CORRÊA, F.M.P.; RICCI, F.P. & FRAIZ-TOMA, A.E. 2006. Anthropogenic Eutrophication Processes in a Well Preserved Subtropical Estuary. In: Living Marine Resources and Coastal Habitats- Protection of Marine and Coastal .Habitats, A. Tubielewicz (ed.), Gdanski University of Technology, Gdanski, 91-98. BERGER, W. H., SMETACEK, V. S. & WEFER, G. 1989. Ocean productivity and paleoproductivity: an overview. In: Productivity of the ocean: present and past (W.H. Berger, V.S. Smetacek & Wefer,G., eds), pp.1-34. Wiley-Interscience, Berlin.

  23. CUSHING, D.H., HUMPHREY, G.F., BANSE, B. & LAEVASTU, T. 1958. Report of the Committee on Terms and Equivalents. Rapp. P.-v. Réun. Cons. int. Explor. Mer, 144. DUGDALE, R.C. & GOERING, J.J. 1967. Uptake of new and regenerated forms of nitrogen in primary productivity. Limnol. Oceanogr.,12:196-206. FIELD, C.B., BEHRENFELD, M.J., RANDERSON, J.T. & FALKOWSKI, P. 1998. Primary Production of the Biosphere: Integrating Terrestrial and Oceanic Components. Science, 281(10): 237-240. GAETA, S.A &. BRANDINI, F.P.2006. Produção primária do fitoplâncton na região entre o cabo de São Tomé (RJ) e o Chuí (RS). In: O ambiente Oceanográfico da plataforma continental e do talude na região sudeste-sul do Brasil. C.L.D.B. Rossi-wongtschowski & L.S.P. Madureira (eds). EDUSP, SP. GAETA, S.A., ABE, D.S., SUSINI, S.M., LOPES, R.M. & METZLER, P.M. 1990. Produtividade primária, plâncton e covariáveis ambientais no Canal de São Sebastião durante o outono. Rev. brasil. biol., 50 (4):963-974. GAETA, S.A., SUSINI, S.M., METZLER, P.M., FRANCOS, M.S. & ABE, D.S. 1999. Environmental forcing on biomass and primary productivity of the coastal ecosystem in Ubatuba region, southern Brazil. Rev. bras. oceanogr. 47(1):11-27. GIANESELLA-GALVÃO, S.M.F. & SALDANHA-CORRÊA, F.M.P. 1995. A conceptual model for primary production in the Ubatuba Region. XII International Symposium on Environmental Biogeochemistry. Rio de Janeiro, September 3-8,1995. Abstracts p.125. GIANESELLA-GALVÃO, S.M.F. 1982. Standing-stock and potential of phytoplankton production in the Bay of Santos, Brazil. Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 31(2): 85-94. GONZALEZ-RODRIGUEZ, E., VALENTIN, J. L., ANDRÉ, D. L. & JACOB, S. A. 1992. Upwelling and downwelling at Cabo Frio (Brazil): comparison of biomass and primary production responses. J. Plank. Res., 14(2):289-306.

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