IMPACT OF EUTROPHICATION ON BENTHIC FORAMINIFERA IN SEPETIBA BAY (RIO DE JANEIRO STATE, SE BRAZIL)

Abstract

The main objective of this work is to analyze the consequences of eutrophication in benthic meiofaunal organisms (foraminifera) in an internal area of Sepetiba Bay (State of Rio de Janeiro, SE, Brazil). This study is interesting because, at the studied site, the sediments corresponding to the period of greatest accumulation of organic matter were not contaminated by metals, although Sepetiba Bay has areas known to be polluted by this type of contaminants. Thus, in this study, it was possible to consider only the impact caused by eutrophication.

In the SP6 core, collected in the Sepetiba Bay internal area and studied in this work, textural, geochemical (concentration of chemical elements; ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs; radiocarbon data) and foraminifera were analyzed in a muddy section, with a few intercalations of sandy layers. The sediments of the analyzed section were deposited in the last ≈2,350 BP years. The concentrations of Al, Cd, Co, Fe, Mn, Ni, Pb, Sn, Ti, V and Zn are higher at the base of the core and decrease towards the top. The contents of TOC, P and Zr have inverse paterns. The ratios of these elements to their background value have similar patterns. However, previous studies have recognized that during the twentieth century Cd, Zn, Cr and Pb concentrations increased in several areas of Sepetiba Bay, mainly due to industrial activity. The area where this core was collected may have been dredged. Radiocarbon ages suggest a loss of ≈2000 years of sedimentary registration, marked by an unconformity at a depth of 126 cm, probably caused by dredging. A new sedimentary sequence unpolluted by metals but highly enriched in organic matter was deposited on the surface of that discontinuity. Foraminifera were quite abundants in the lower section (240-126 cm; between ≈2,400-2,090 years BP, execept in the sandy layers), corresponding to sediment deposition before dredging. After dredging, the accumulation of very fine-grained sediments rich in organic matter generated eutrophication phenomena, which caused a drastic reduction in the abundance and diversity of these organisms. This work testifies the effect of eutrophication on meiofaunal organisms. Although some coastal foraminifer species tolerate harmful effects caused by eutrophication, it is recognized that the impact has been so negative that even these species occur with reduced abundance in the study area.

IMPACTO DA EUTROFICAÇÃO EM FORAMINIFEROS BÊNTONICOS NA BAÍA DE SEPETIBA (ESTADO DO RIO DE JANEIRO, SE BRASIL)

Resumo

O principal objetivo deste trabalho é analisar as conseqüências da eutrofização em organismos meiofaunais bentônicos (foraminíferos) em uma área interna da Baía de Sepetiba (Estado do Rio de Janeiro, SE, Brasil). Este estudo é interessante porque, no local estudado, os sedimentos correspondentes ao período de maior acumulação de matéria orgânica, não estavam contaminados por metais, apesar da Baía de Sepetiba ter áreas reconhecidamente poluídas por este tipo de contaminantes. Assim neste estudo foi possível considerar apenas o impacto causado pela eutrofização.

No testemunho SP6, coletado na área interna da Baía de Sepetiba e estudado neste trabalho, foram analisados dados texturais, geoquímicos (concentração de elementos químicos; ²¹⁰Pb e ¹³⁷Cs; dados de radiocarbono) e foraminíferos numa secção lamosa, com intercalações de camadas arenosas.

Os sedimentos da seção analisada foram depositados nos últimos 2.350 anos BP. As concentrações de Al, Cd, Co, Fe, Mn, Ni, Pb, Sn, Ti, V e Zn são mais elevadas na base do testemunho e diminuem em direção ao topo. O conteúdo de TOC, P e Zr possui padrões inversos. As razões destes elementos com o respectivo valor de fundo possuem padrões semelhantes. Porém, estudos anteriores reconheceram em várias áreas da Baía de Sepetiba um aumento das concentrações de Cd, Zn, Cr e Pb durante o século XX, principalmente devido à atividade industrial. A área onde foi coletado este testemunho poderá ter sido dragada. As idades de radiocarbono sugerem uma perda de aproximadamente 2000 anos de registro sedimentar, marcada por uma inconformidade a 126 cm de profundidade, causada provavelmente por dragagem. Uma nova sequência sedimentar não poluída por metais, mas bastante enriquecida em matéria orgânica foi depositada sobre a superfície da descontinuidade. Os foraminíferos eram relativamente abundantes na seção inferior (240-126 cm; entre ≈2.400-2.090 anos BP), correspondente á deposição de sedimentos antes da dragagem. Após a dragagem, a acumulação de sedimentos muito finos e ricos em matéria orgânica, gerou fenómenos de eutrofização, que terão causado uma redução drástica da abundância e diversidade destes organismos. Este trabalho testemunha o efeito da eutrofização em organismos meiofaunais. Apesar de algumas espécies de foraminíferos costeiros tolerarem efeitos nefastos causados pela eutrofização, reconhece-se que o impacto foi tão negativo que mesmo estas espécies ocorrem com abundância reduzida na área estudada.

Palavras-chave: Área Costeira. Registro Paleoambiental. Impacto Antrópico. Meiofauna, Abordagem Multiproxy.