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

2019 ◽  
Vol 4 (4) ◽  
pp. 480-500 ◽  
Author(s):  
Maria Virgínia Alves Martins ◽  
Egberto Pereira ◽  
Rubens Cesar Lopes Figueira ◽  
Thales Oliveira ◽  
Anita Fernandes Souza Pinto Simon ◽  
...  
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Rio De Janeiro ◽  
Chemical Elements ◽  
Sepetiba Bay ◽  
Fine Grained ◽  
210Pb And 137Cs ◽  
Se Brazil ◽  
Radiocarbon Data ◽  
Abundance And Diversity ◽  
The Impact

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) ResumoO 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.

scholarly journals ORGANIC COMPOUNDS AS PROXIES OF THE SEDIMENTARY ENVIRONMENTAL QUALITY OF THE MARICÁ-GUARAPINA LAGOON SYSTEM (SE, BRAZIL)

2019 ◽  
Vol 4 (2) ◽  
pp. 159-173 ◽  
Author(s):  
Lazaro Laut ◽  
Maria Virgina Alves Martins ◽  
Pierre Belart ◽  
Maria Lucia Lorini ◽  
Iara Clemente ◽  
...  
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Rio De Janeiro ◽  
Sedimentary Environment ◽  
Environmental Parameters ◽  
Geochemical Data ◽  
Fine Grained ◽  
Lagoon System ◽  
Se Brazil ◽  
Anthropogenic Contribution

Bottom sediment is a natural trap for organic matter and different kinds of pollutants. The accumulation of large amount of organic matter gives rise to the eutrophication of the aquatic ecosystems. The analyses of the quantity and quality of the organic matter (biopolymers) help to determine the trophic status of coastal ecosystems. The Maricá-Guarapina Lagoon System (MGLS) is located in Rio de Janeiro and is composed by four connected lagoons: Maricá, Barra, Padre and Guarapina. It has been suffering impacts due to the intense and uncontrolled property speculation. Based on this problem, this study aimed to characterize the organic matter (OM) amount and quality in sediments and the relation with the impacted areas in this lagoon system. The collected sediment samples were analyzed for geochemical data combined with grain size and physical-chemical environmental parameters of the bottom water. Statistical results evidenced that the sedimentary environment of the MGLS is heterogenous. The organic matter supplied to the MGLS is provided from different sources but the autochthonous contribution (phytoplanktonic productivity and vegetal detritus from the mangrove fringe) prevails. The anthropogenic contribution was more evident in Padre Lagoon, where the sediments had relatively low TOC contents (0.1-0.8%). The MGLS is accumulating mainly aged organic matter. The most impacted zones were found in Guarapina, Barra and Maricá lagoons, in bottoms of fine-grained sediments, with relatively high TOC and labile biopolymeric compounds (proteins, carbohydrates and lipids) contents, which should evolve into an ever-increasing stage of eutrophication. COMPOSTOS ORGÂNICOS USADOS COMO INDICADORES DA QUALIDADE AMBIENTAL SEDIMENTAR DO SISTEMA LAGUNAR MARICÁ-GUARAPINA (SE DO BRASIL)ResumoO sedimento de fundo constitui uma armadilha natural para a matéria orgânica e diferentes tipos de poluentes. O acúmulo de grande quantidade de matéria orgânica dá origem à eutrofização dos ecossistemas aquáticos. Estimativas de quantidade e qualidade da matéria orgânica (biopolímeros) podem ajudar a determinar o estado trófico dos ecossistemas costeiros. O Sistema Lagunar de Maricá-Guarapina (MGLS), localizado no Estado do Rio de Janeiro (SE do Brasil), é composto por quatro lagunas interconectadas: Maricá, Barra, Padre e Guarapina. Este sistema tem sofrido impactos devido à intensa e descontrolada especulação imobiliária. Neste contexto, este estudo teve como objetivo caracterizar a quantidade e qualidade de matéria orgânica (MO) dos sedimentos do MGLS. Foram obtidos dados geoquímicos e confrontados com resultados granulométricos em amostras de sedimentos coletados em 22 estações de amostragem e analisados parâmetros físico-químicos da água. Os resultados estatísticos evidenciaram que o ambiente sedimentar do MGLS é heterogêneo. Este sistema recebe matéria orgânica de diferentes fontes, sendo, porém, prevalecente a contribuição autóctone (produtividade fitoplanctônica e detritos vegetais dos manguezais existentes na região). A contribuição antropogênica de matéria orgânica foi mais evidente na Lagoa do Padre, onde os sedimentos apresentaram teores de COT relativamente baixos (0,1-0,8%). As zonas mais impactadas foram encontradas em fundos de sedimentos finos, com teores relativamente elevados de COT e de compostos biopoliméricos lábeis (proteínas, carboidratos e lipídios), nas lagunas de Guarapina, Barra e Maricá. Os resultados obtidos revelam também que o MGLS está acumulando principalmente matéria orgânica envelhecida e permitem prever que as referidas áreas podem evoluir para um estágio de cada vez maior grau de eutrofização.Palavras-chave: Lagunas Costeiras Tropicais. Biopolímeros. Eutrofização. Dinâmica Sedimentar.

scholarly journals BACKGROUND CONCENTRATIONS OF CHEMICAL ELEMENTS IN SEPETIBA BAY (SE BRAZIL)

2019 ◽  
Vol 4 (1) ◽  
pp. 108-123 ◽  
Author(s):  
Anita Fernandes Souza Pinto ◽  
José Carlos Martins Ramalho ◽  
Leonardo Borghi ◽  
Thiago Gonçalves Carelli ◽  
Josiane Branco Plantz ◽  
...  
Keyword(s):  
Inductively Coupled Plasma ◽  
Rio De Janeiro ◽  
Chemical Elements ◽  
Emission Spectrometry ◽  
Natural Sediment ◽  
Sediment Grain Size ◽  
Sepetiba Bay ◽  
Inductively Coupled ◽  
Se Brazil ◽  
Baseline Concentrations

This study intends to evaluate baseline concentrations of chemical elements for unpolluted sediments of Sepetiba Bay (SE Brazil). It analyzes the concentrations of potentially toxic elements (PTE) and other chemical elements (by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry and Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometry) from the upper part of the SP2 drillcore (or 2-SPT-1-RJ; with 50.30 m length), collected on the margins of Sepetiba Bay (at latitude 22° 55'S and longitude 43° 46'W). This core was described and sampled. Textural, mineralogical and geochemical analyses were performed in 17 sediment levels. The sediment layers of interest were selected, considering the period in which they were deposited, before high anthropic influence in the area, and on sediment grain-size. Only the muddy levels were selected, since fine sediments generally tend to have higher elemental concentrations. Foraminiferal occurrence was also analyzed in the selected layers. The results indicate that the studied sediments were deposited in a transitional marine context, after being exposed to multiple sedimentary cycles and weathering. The baseline concentrations, related to natural sediment sources were estimated for As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) and P and for other chemical elements. These results are useful in environmental impact assessment not only in the study area, but also for other coastal regions of Rio de Janeiro State. TÍTULO: CONCENTRAÇÕES DE FUNDO DE ELEMENTOS QUÍMICOS NA BAÍA DE SEPETIBA (SE BRASIL) RESUMO:Este estudo pretende avaliar as concentrações de fundo de elementos químicos, em sedimentos não poluídos, na Baía de Sepetiba (Se Brasil). Analisa as concentrações de elementos potencialmente tóxicos (PTE) e outros elementos químicos (por Espectrometria de Massa Plasma Acoplada Indutivamente e Espectrometria de Emissão Plasma Acoplada Indutivamente) da parte superior do testemunho SP2 (ou 2-SPT-1 RJ; com 50,30 m de comprimento), coletado nas margens da Baía de Sepetiba (à latitude 22° 55'S e longitude 43° 46'W). Este testemunho foi descrito e amostrado a cada 5 cm. Análises estruturais, mineralógicas e geoquímicas foram realizadas em 17 níveis de sedimentos. Os níveis de interesse foram selecionados, considerando o período em que foram depositados, antes da alta influência antrópica na área, e no tamanho do grão do sedimento. Apenas os níveis de lama foram selecionados, uma vez que os sedimentos finos tendem geralmente a ter maiores concentrações de elementos quimicos. A ocorrência de foraminíferos foi também analisada nas camadas selecionadas. Os resultados indicam que os sedimentos estudados foram depositados num contexto marinho de transição, após serem expostos a múltiplos ciclos sedimentares e a intemperismo. As concentrações de fundo, relacionadas a fontes naturais de sedimento foram estimadas para As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) e P e para outros elementos químicos. Esses resultados são úteis para a avaliação de impacto ambiental, não apenas na área de estudo, mas também em outras regiões costeiras do Estado do Rio de Janeiro. PALAVRAS-CHAVE: Multi-indicadores. Sedimentos. Registros Holocénicos. Litoral. Atlântico Sul.

scholarly journals RELATIVE SEA LEVEL RISE EFFECTS AT THE MARAMBAIA BARRIER ISLAND AND GUARATIBA MANGROVE: SEPETIBA BAY (SE BRAZIL)

2019 ◽  
Vol 4 (3) ◽  
pp. 249-262
Author(s):  
Carolina Santana da Costa Santos ◽  
Fábio Ferreira Dias ◽  
Barbara Franz ◽  
Paulo Roberto Alves dos Santos ◽  
Thalita Da Fonseca Rodrigues ◽  
...  
Keyword(s):  
Sea Level Rise ◽  
Sea Level ◽  
Rio De Janeiro ◽  
Central Area ◽  
Barrier Island ◽  
Aerial Images ◽  
Relative Sea Level ◽  
Sepetiba Bay ◽  
Se Brazil ◽  
Relative Sea Level Rise

Human activities change coastal ecosystems, but they are also altered by natural causes, such as the relative sea level rise. This work analyzes the influence of changes of the relative sea level at Guaratiba mangrove and Marambaia barrier island, in Sepetiba Bay, Rio de Janeiro State (SE, Brazil), based on photo interpretation. The objective of this study is to analyze the morphodynamics of Marambaia coastal sand barrier, estimating the rate of the shoreline change by mapping the vegetation line position, variations of dune extension and overwash processes. The Marambaia barrier island and Guaratiba mangrove are highly vulnerable to sea level rise. The mangrove is suffering pressure from the relative sea level rising and urbanization. The mangrove migration towards the continent is evident through the analyses of aerial images from 1976 to 2005. If the current erosion process continues in the Marambaia barrier island, a disruption in the central area of the sand bank should occur, which will create a new communication between Sepetiba Bay and the ocean. This break will change the present internal circulation of the bay and modify the ecosystems. Also considering the anthropic pressure, if the Marambaia barrier island breaks, the mangrove area will be reduced or disappear. The sea level rise and the sedimentation rate lowering will result in the migration and marine transgression in Marambaia barrier island and Guaratiba mangrove. EFEITOS DO AUMENTO RELATIVO DO NÍVEL DO MAR NA ILHA BARREIRA DE MARAMBAIA E DO MANGUEZAL DE GUARATIBA: BAÍA DE SEPETIBA (SE BRASIL) ResumoAs atividades humanas alteram os ecossistemas costeiros, mas estes também são alterados por causas naturais, como por exemplo, o aumento relativo do nível do mar. Este trabalho analisa a influência das mudanças relativas do nível do mar no manguezal de Guaratiba e na ilha barreira de Marambaia, na Baía de Sepetiba, localizada no Estado do Rio de Janeiro (SE, Brasil), com base na fotointerpretação. O objetivo deste estudo é analisar a morfodinâmica da barreira costeira de areia de Marambaia, estimando a taxa de variação da linha de costa, mapeando a posição da linha de vegetação, variações da extensão dunar e os processos de overwash. A ilha barreira de Marambaia e o manguezal de Guaratiba são altamente vulneráveis à elevação do nível do mar. O manguezal está sofrendo pressão do aumento relativo do nível do mar e da urbanização. A migração do manguezal para o continente é evidente através da análise de imagens aéreas de 1976 a 2005. Se continuar o processo atual de erosão na ilha barreira de Marambaia, deverá ocorrer uma ruptura na área central do banco de areia, o que dará origem a uma nova comunicação entre a Baía de Sepetiba e a oceano. Essa quebra vai mudar a atual circulação interna da baía e modificar os ecossistemas. Se a ilha barreira de Marambaia se romper, a área de manguezal irá ser reduzida ou desaparecerá. Este efeito é tanto mais provável se for considerada também a pressão antrópica. A elevação do nível do mar e a redução da taxa de sedimentação resultarão na migração e transgressão marinha na barreira de Marambaia e no mangue de Guaratiba. Palavras-chave: Ilha da Barreira. Manguezal. Elevação do nível relativo do mar. Erosão costeira. Galgamento oceânico.

scholarly journals ANTHROPOGENIC IMPACTS ON THE WESTERN SECTOR OF SEPETIBA BAY (SE DO BRAZIL) ACCESSED BY THE PB ISOTOPE COMPOSITION OF SURFACE SEDIMENTS

2019 ◽  
Vol 4 (3) ◽  
pp. 291-311 ◽  
Author(s):  
Shéron Joyce Díaz Morales ◽  
Josefa Varela Guerra ◽  
Márcia Andréia Da Silva Nunes ◽  
Maria Virgínia Alves Martins ◽  
Ariadne Marra de Souza ◽  
...  
Keyword(s):  
Rio De Janeiro ◽  
Surface Sediments ◽  
Isotope Ratios ◽  
Pb Isotope ◽  
Sepetiba Bay ◽  
Isotope Signature ◽  
Western Sector ◽  
Internal Region ◽  
Se Brazil ◽  
Total Dissolution

This work analyses lead concentrations and isotope ratios 204Pb,206Pb,207Pb,208Pb, determined by leaching and total dissolution techniques from surface bottom sediment samples collected in the western sector of Sepetiba Bay, Rio de Janeiro (SE Brazil). The main aim of this work was to identify possible sources of Pb, particularly those related to anthropogenic activities for the study area located in the external region of this bay. Isotope ratios of 206Pb, 207Pb ranged from 1.160 to 1.259 for the total dissolution technique and from 1.175 to 1.188 for the leaching technique. The Pb isotope signature of the surface sediments of the western sector of Sepetiba Bay were compared with that obtained in other studies performed in Sepetiba Bay, including records of pre- and pos-industrial activity, and in other Brazilian regions. The isotope signature of the analyzed sediments in the western sector of Sepetiba Bay is similar to that obtained in previous works realized in the eastern and northeastern internal region of this bay which is under strong urbanization and industrial pressure. The results of Pb isotope signature obtained by the integrated use of total dissolution and leaching techniques allowed to trace the presence of sediments dredged from highly contaminated areas located in the eastern and north-eastern internal region of Sepetiba Bay probably as a consequence of dredging activities and natural processes of sediment dispersion. IMPACTOS ANTROPOGÊNICOS NO SETOR OESTE DA BAÍA DE SEPETIBA (SE DO BRASIL) ACESSADOS PELA COMPOSIÇÃO ISOTÓPICA DE PB DE SEDIMENTOS SUPERFÍCIAIS ResumoEste trabalho analisa as concentrações de chumbo (Pb) e isótopos de Pb (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb) determinados por técnicas de lixiviação e dissolução total de amostras de sedimentos de fundo, coletadas no setor oeste (região externa) da Baía de Sepetiba, no Rio de Janeiro (SE Brasil). O principal objetivo deste trabalho foi identificar possíveis fontes de Pb, principalmente aquelas relacionadas a atividades antropogênicas na área de estudo. A assinatura do isótopo Pb dos sedimentos analisados foi comparada com os dados obtidos em outros estudos realizados na Baía de Sepetiba e em outras regiões brasileiras, incluindo registros de atividade pré e pós-industrial. Na região externa da Baía de Sepetiba, os valores de 206Pb/207Pb variaram de 1.160 a 1.259 para a técnica de dissolução total e de 1.175 a 1.188 para a técnica de lixiviação. A assinatura isotópica dos sedimentos analisados é semelhante à obtida em trabalhos anteriores realizados na região interna leste e nordeste desta baía, que está sob forte influência da urbanização e pressão industrial. Os resultados da assinatura dos isótopos de Pb obtidos pelo uso integrado das técnicas de dissolução total e lixiviação permitiram rastrear, no setor oeste (região externa) da Baía de Sepetiba, a presença de sedimentos provinientes de áreas altamente contaminadas localizadas na região interna leste e nordeste da baía de Sepetiba, provavelmente como conseqüência das atividades de dragagem e processos naturais de dispersão de sedimentos. Palavras-chave: Isótopos de Pb. Geoquímica. Atividades antropogênicas. Fonte de sedimentos. Impacto de dragagem. Litoral.

scholarly journals Soil mesofauna amount and diversity by returning fresh and compost of crops biomass waste in ultisols in-situ

2020 ◽  
Vol 22 (1) ◽  
Author(s):  
Junita Barus ◽  
DIAN MEITHASARI ◽  
JAMALAM LUMBANRAJA ◽  
HAMIM SUDARSONO ◽  
KUSWANTA FUTAS HIDAYAT ◽  
...  
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Chemical Properties ◽  
Soil Mesofauna ◽  
Biomass Waste ◽  
Rice Plants ◽  
Abundance And Diversity ◽  
Living Organisms ◽  
The Impact ◽  
Crop Biomass

Abstract. Barus J, Meithasari D, Lumbanraja J, Sudarsono H, Hidayat KF, Dermiyati. 2021. Soil mesofauna amount and diversity by returning fresh and compost of crops biomass waste in ultisols in-situ. Biodiversitas 21: 92-98. Newly added organic matter to the soil often has no significant effect on the physical and chemical properties of the soil. However, the addition of organic matter greatly affects the abundance and diversity of living organisms in the soil, because the addition of organic matter is one of the sources of food. The aim of this research was to study the impact of returning crop biomass waste in fresh or compost forms on the abundance and diversity of soil mesofauna. Three types of crop biomass residues (i.e. maize stover, rice straw, and soybean stover) were used at doses of 0, 2.5, 5.0, 7.5, and 10 t ha-1. Mesofauna observations were carried out three times, namely at two weeks after biomass waste application (before planting rice), at eight weeks (there were rice plants in the soil), and at fourteen weeks (after rice harvest). The soil sample for mesofauna observation was dry extracted using a Berlese funnel set up, and to calculate and identified using a binocular microscope. The result showed that the number and diversity of mesofauna in the addition of compost was higher than that of fresh biomass waste. Increasing the dose of biomass waste has an effect on increasing the number and diversity of soil mesofauna. The presence of rice plants in the soil at the time of observation also affected the abundance of soil mesofauna.

scholarly journals Composition and sources of sedimentary organic matter in the deep Eastern Mediterranean Sea

2015 ◽  
Vol 12 (13) ◽  
pp. 9935-9989 ◽  
Author(s):  
R. Pedrosa-Pàmies ◽  
C. Parinos ◽  
A. Sanchez-Vidal ◽  
A. Gogou ◽  
A. Calafat ◽  
...  
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Mediterranean Sea ◽  
Eastern Mediterranean ◽  
Sedimentary Organic Matter ◽  
Eastern Mediterranean Sea ◽  
Deep Sea Sediment ◽  
Fine Grained ◽  
Causative Factors ◽  
The Impact

Abstract. Surface sediments collected from deep slopes and basins (1018–4087 m depth) of the oligotrophic Eastern Mediterranean Sea have been analysed for bulk elemental and isotopic composition of organic carbon, total nitrogen and selected lipid biomarkers, jointly with grain size distribution and other geochemical proxies. The distribution and sources of sedimentary organic matter (OM) have been subsequently assessed and general environmental variables, such as water depth and currents, have been examined as causative factors of deep-sea sediment characteristics. Lithogenic and biogenic carbonates are the dominant sedimentary fractions, while both bulk and molecular organic tracers reflect a mixed contribution from autochthonous and allochthonous sources for the sedimentary OM, as indicated by relatively degraded marine OM, terrestrial plant waxes and anthropogenic OM including degraded petroleum by-products, respectively. Wide regional variations have been observed amongst the studied proxies, which reflect the multiple factors controlling sedimentation in the deep Eastern Mediterranean Sea. Our findings highlight the role of deep Eastern Mediterranean basins as depocentres of organic-rich fine-grained sediments (mean 5.4 ± 2.4 μm), with OM accumulation and burial due to aggregation mechanisms and hydrodynamic sorting. A multi-proxy approach is hired to investigate the biogeochemical composition of sediment samples, which sheds new light on the sources and transport mechanisms along with the impact of preservation vs. diagenetic processes on the composition of sedimentary OM in the deep basins of the oligotrophic Eastern Mediterranean Sea.

scholarly journals ORGANIC POLLUTION IN THE NE SECTOR OF GUANABARA BAY (SE, BRAZIL) / POLUIÇÃO ORGÂNICA NO SETOR NE DA BAÍA DE GUANABARA (SE, BRASIL)

2018 ◽  
Vol 3 (3) ◽  
pp. 138-154 ◽  
Author(s):  
Maria Virginia Alves Martins ◽  
René Rodrigues ◽  
Egberto Pereira ◽  
Paulo Miranda ◽  
Lazaro Laut ◽  
...  
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Organic Pollution ◽  
Oil Refinery ◽  
Hydrocarbon Generation ◽  
Guanabara Bay ◽  
Fine Grained ◽  
Se Brazil ◽  
Maturation Index ◽  
Geochemical Analyses ◽  
Rock Eval

This study characterizes the quantity and quality of organic matter present in surface sediments of the NE sector of Guanabara Bay (SE, Brazil), based on geochemical and statistical analysis. The geochemical analyses included stable isotopes in sedimentary bulk organic matter (orgδ13C), total organic carbon (TOC), total sulfur (TS) and Rock Eval pyrolysis parameters, such as free hydrocarbons (S1), generating source potential (S2), production index (PI), oxygen and hydrogen indices (OI, HI) and the maturation index of organic matter (Tmax). The analyzed data were statistically treated to find main factors that are influencing the sedimentary composition. The low activity of the bottom currents favors the deposition of fine-grained sediments, rich in organic matter, in most of the studied area. The organic matter present in the sediments is being supplied by local and allochthonous sources and can be considered a good source of type III kerogen, and therefore has the potential to generate gas, if the geological context is adequate. Considering the quantity, type of organic matter and potential of hydrocarbon generation four main groups of stations were identified. Stations in which the sediments: i) encompass a relatively high component of OM sourced mainly from the adjacent continental areas close to the Apa de Guapimirim (less contaminated by oil) and S. Gonçalo (Roncador River) regions; ii) contain some autochthonous contribution, located between the Paquetá and Governador Islands, where biogenic gas seeping should be predicted hereafter; iii) have higher contamination by oil, situated near Mauá and REDUC Oil Refinery, of Duque de Caxias; iv) present intermediate characteristics, located in the remaining study area. ResumoEste estudo efetua a caracterização da quantidade e qualidade da matéria orgânica presente em sedimentos superficiais do setor NE da Baía de Guanabara (SE, Brasil), com base em análises geoquímicas e estatísticas. Os dados geoquímicos incluíram isótopos estáveis em matéria orgânica (ORGδ13C), carbono orgânico total (TOC), enxofre total (TS) e parâmetros de pirólise Rock Eval, como por exemplo, teores se hidrocarbonetos livres (S1), potencial de geração hidrocarbonetos (S2), índice de produção (PI), índices de oxigênio e hidrogênio (OI, HI) e índice de maturação da matéria orgânica (Tmax). Os dados analisados foram tratados estatisticamente a fim de serem identificados os principais fatores que influenciam a composição sedimentar. A fraca atividade das correntes de fundo, favorece a deposição de sedimentos finos ricos em matéria orgânica, na maior parte da área estudada. A matéria orgânica presente nos sedimentos está sendo fornecida por fontes locais e alóctones e pode ser considerada uma boa a excelente fonte de querogênio do tipo III, tendo, pois, potencial para a geração de gás, desde que o contexto geológico seja adequado. Considerando-se a quantidade, o tipo de matéria orgânica e o potencial de geração de hidrocarbonetos podem ser identificados quatro grupos principais de estações. Estações em que os sedimentos: i) possuem teores relativamente elevados de matéria orgânica oriunda principalmente das áreas continentais, localizadas próximo da Apa de Guapimirim (menos contaminadas por petróleo) e S. Gonçalo (Rio Roncador); ii) contêm alguma contribuição autóctone, situadas entre a Ilha de Paquetá e a Ilha do Governador, onde se poderá prever a ocorrência de libertação de gás biogênico num futuro próximo; iii) possuem maior contaminação por petróleo, localizadas próximo de Mauá e da refinaria Reduc, de Duque de Caxias; iv) apresentam características intermédias, situadas na restante área de estudo.

scholarly journals EVALUATION OF THE ENVIRONMENTAL STATE OF THE WESTERN SECTOR OF SEPETIBA BAY (SE BRAZIL): TRACE METAL CONTAMINATION

2019 ◽  
Vol 4 (2) ◽  
pp. 174-188 ◽  
Author(s):  
Shéron Joyce Díaz Morales ◽  
Josefa Varela Guerra ◽  
Márcia Andréia Da Silva Nunes ◽  
Ariadne Marra de Souza ◽  
Mauro César Geraldes
Keyword(s):  
Trace Metals ◽  
Rio De Janeiro ◽  
Water System ◽  
Bottom Surface ◽  
Icp Oes ◽  
Sepetiba Bay ◽  
Western Sector ◽  
Se Brazil ◽  
Local Water

Sepetiba Bay located in Rio de Janeiro State (RJ), Southeast Brazil, is a region under heavy influence of seaports and mining. This feature puts at risk the quality of the local water system, especially due to the deposition of trace metals on the sediments. This work aimed to report the values of total concentrations of Ag, As, Cd, Co, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, Pb, Sr, Zn and Hg obtained in bottom surface sediments collected in Nov/2010 in the Western sector of Sepetiba Bay, through the Plasma Spectrometer (ICP-OES). The average concentrations of Ag (0.40 µg/g), Cd (0.76 µg/g), Cu (62.59 µg/g), Li (43.29 µg/g), Ni (16.65 µg/g), Pb (20.08 µg/g), Sr (389.64 µg/g) and Zn (184.2 µg/g) exceeded the limits allowed by Brazilian legislation, and are, in addition, above the natural values found in Ribeira Bay (RJ), the considered control region. It is necessary to monitor this area, due to its economic and environmental importance. AVALIAÇÃO DO ESTADO AMBIENTAL DO SETOR OCIDENTAL DA BAÍA DE SEPETIBA (SE BRASIL): CONTAMINAÇÃO POR METAIS TRACEResumoA Baía de Sepetiba localizada no Estado do Rio de Janeiro (RJ), sudeste do Brasil, é uma região sob forte influência de portos marítimos e mineração. Esta característica coloca em risco a qualidade do sistema de água local, especialmente devido à deposição de metais traço nos sedimentos. Este trabalho tem como objetivo reportar os valores das concentrações totais de Ag, As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Li, Mn, Ni, Pb, Sr, U e Zn obtidos em sedimentos de superfície de fundo coletados em Nov / 2010 no Setor Oeste da Baía de Sepetiba, através do Espectrômetro de Plasma (ICP-OES). As concentrações médias de Ag (0,40 µg / g), Cd (0,76 µg / g), Cu (62,59 µg / g), Li (43,29 µg / g), Ni (16,65 µg / g), Pb (20,08 µg / g ), Sr (389,64 µg / g) e Zn (184,2 µg / g) ultrapassaram os limites permitidos pela legislação brasileira, e estão, além disso, acima dos valores naturais encontrados na Baía da Ribeira (RJ), a região de controle considerada. É necessário monitorar esta área, devido à sua importância econômica e ambiental. Palavras-chave: Total Trace Metals. Sedimentos Litoral. Contaminação

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

2008 ◽  
Vol 56 (2) ◽  
pp. 97-113 ◽  
Author(s):  
Elisamara Sabadini Santos ◽  
Renato da Silva Carreira ◽  
Bastiaan Adrian Knoppers
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Principal Component ◽  
Guanabara Bay ◽  
Terrestrial Plants ◽  
Se Brazil ◽  
Autochthonous Organic Matter ◽  
Direct Input ◽  
Lower South ◽  
A Minor ◽  
The Impact

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.

scholarly journals Composition and sources of sedimentary organic matter in the deep eastern Mediterranean Sea

2015 ◽  
Vol 12 (24) ◽  
pp. 7379-7402 ◽  
Author(s):  
R. Pedrosa-Pàmies ◽  
C. Parinos ◽  
A. Sanchez-Vidal ◽  
A. Gogou ◽  
A. Calafat ◽  
...  
Keyword(s):  
Organic Matter ◽  
Mediterranean Sea ◽  
Surface Sediments ◽  
Eastern Mediterranean ◽  
Sedimentary Organic Matter ◽  
Eastern Mediterranean Sea ◽  
Deep Sea Sediment ◽  
Fine Grained ◽  
Circulation Patterns ◽  
The Impact

Abstract. Surface sediments collected from deep slopes and basins (1018–4087 m depth) of the oligotrophic eastern Mediterranean Sea have been analysed for bulk elemental and isotopic composition of organic carbon, total nitrogen and selected lipid biomarkers, jointly with grain size distribution and other geochemical proxies. The distribution and sources of sedimentary organic matter (OM) have been subsequently assessed and general environmental variables, such as water column depth and physical circulation patterns, have been examined as causative factors of deep-sea sediment characteristics. Lithogenic and biogenic carbonates are the dominant sedimentary fractions, accounting for up to 85.4 and 66.5 % of the total weight respectively. The low OC and TN contents in the surface sediments of the study area, which ranged from 0.15 to 1.15 % and 0.06 to 0.11 % respectively, reflect the oligotrophic character of the eastern Mediterranean Sea. Both bulk and molecular organic tracers reflect a mixed contribution from autochthonous and allochthonous sources for the sedimentary OM, as indicated by relatively degraded marine OM, terrestrial plant waxes and anthropogenic OM (e.g. degraded petroleum by-products) respectively. Wide regional variations have been observed amongst the studied proxies, which reflect the multiple factors controlling sedimentation in the deep eastern Mediterranean Sea. Our findings highlight the role of deep eastern Mediterranean basins as depocentres of organic-rich fine-grained sediments (mean 5.4 ± 2.4 μm), with OM accumulation and burial being attributed to aggregation mechanisms and hydrodynamic sorting. A multi-proxy approach is applied aiming to investigate the biogeochemical composition of sediment samples, which sheds new light on the sources and transport mechanisms along with the impact of preservation vs. diagenetic processes on the composition of sedimentary OM in the deep basins of the oligotrophic eastern Mediterranean Sea.

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