Elementos traço em sedimentos estuarinos brasileiros, influências naturais e antrópicas e possíveis sinais de alerta

Abstract

A pressão antrópica nas zonas costeiras, pelas atividades urbanas e agropecuárias, tomou proporções elevadas que exigem a compreensão das modificações por ela exercidas sobre os ecossistemas marinho-costeiros, visando medidas que evitem a degradação irreversível destes sistemas. Os estuários são sistemas costeiros cuja saúde ambiental está sendo modificada pela pressão antrópica, tanto no Brasil quanto mundialmente. A avaliação da saúde destes ambientes passa pela compreensão das variáveis que influenciam a entrada e manutenção de contaminantes nestes sistemas, como os elementos traço, tanto em escala local como em mesoescala. Estudos deste âmbito necessitam da disponibilização de dados, por bases de dados de livre acesso, ferramenta essencial para uma ciência solidária e efetiva quanto à proteção ambiental. Diante disso, os principais objetivos deste estudo, pela reanálise de dados de elementos traço publicados para os estuários brasileiros, foram: i) sistematizar e disponibilizar uma base de dados com as concentrações dos elementos traço (TEs) arsênio (As), cádmio (Cd), cromo(Cr), cobre (Cu), níquel (Ni), chumbo (Pb) e zinco (Zn) associadas aos sedimentos superficiais (SS) estuarinos; ii) compreender como as características naturais e antrópicas dos estuários influenciam na concentração dos elementos traço preservados nos sedimentos superficiais estuarinos; iii) avaliar o risco ecológico aos TEs dos sedimentos estuarinos. A avaliação de mesoescala possibilitou inferir que a velocidade média do vento, o percentual de lama e a contribuição ao produto interno bruto pelas diversas atividades econômicas agropecuárias influenciaram fortemente as concentrações de TEs nos SS estuarinos, de 3 das 7 regiões costeiras adotadas. Já, quanto ao potencial risco ecológico frente aos TEs, os SS estuarinos brasileiros contemplados no presente dataset são predominantemente não poluídos, ou seja. a maioria dos ambientes estuarinos contemplados possuem alto nível de proteção aos organismos aquáticos quanto aos TEs, com exceção de áreas dos estuários Baía de Guanabara (BGNB), Sistema Estuarino de Santos (SES), Sistema Estuarino de Vitória(SEV) e Baía de Todos os Santos (BTS). Estes 4 ambientes estuarinos são classificados como poluídos para um ou mais TEs, e o estuário SEV apresenta também contaminação de moderada a alta, atribuída a atividades antrópicas. Os estuários Desembocadura da Laguna dos Patos (DLPTOS) e estuário do Rio Macaé (ERMC), também são classificados como poluídos para os elementos traço As e Ni, respectivamente. Desta forma, estes seis ambientes estuarinos (BGNB, SES, SEV, BTS, DLPTOS e ERMC), apresentam sinais de alerta quanto as concentrações de TEs nos sedimentos.

Abstract : The anthropic pressure in coastal areas, by means of urban metabolism and agricultural activities, for example, has taken proportions that require an understanding of the changes it exerts on the systems in these areas, as well as measures that prevent the worldwide irreversible degradation of these systems. Considering that estuaries are coastal systems whose environmental health is being continuously modified by human actions, both in Brazil and worldwide, there is a need for both local and mesoscale analyzes that would allow the assessment of these systems health and of the variables that strongly influence it (drive). In addition, considering the need for holistic environmental studies, the availability of data, datasets and a free access database creation is an essential tool for a helpful and effective science regarding environmental protection at a global level. Given this, the main objectives of this study, through the retrieval and data mining of studies carried out in the period from 1999 to 2016 in the Brazilian estuaries, were: i) systematization and availability of a dataset with the concentrations of the trace elements or TEs: arsenic (AS), cadmium (Cd), chromium (CR), copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn), associated with superficial sediments (SS) of type II estuaries of the Brazilian coast; ii) analysis of the associations of these concentrations (TEs associated with SS), with the mineralogical, climatic and coastal variables characteristic of the Brazilian coast regions as well as of the variables that describe different anthropic activities; iii) the assessment of the ecological risk to the TEs, of the estuarine environments contemplated in the dataset. The mesoscale assessment through the dataset made it possible to infer that the variables: Average wind speed, the percentage of mud and agricultural activities strongly influence (drive) the concentrations of TEs in the SS estuarine, from 3 of the 7 coastal regions adopted. As for the ecological risk potential to TEs, the Brazilian estuarine SS considered in this dataset are predominantly unpolluted. This converges to the fact that most of the estuarine environments contemplated have a high level of protection to the aquatic organisms in relation to the TEs, except for areas of the Guanabara Bay (BGNB), Santos Estuarine System (SES), Vitória Estuarine System (SEV) and Of All Saints Bay (BTS). These four estuarine environments are classified as polluted for one or more TEs, and the SEV estuary also presents moderate to high contamination attributed to anthropic activities. The Dos Patos Lagoon estuary (DLPTOS) and the Rio Macaé estuary (ERMC) are also classified as polluted for the trace elements As and Ni, respectively. Thus, these six estuarine environments (BGNB, SES, SEV, BTS, DLPTOS and ERMC) show signs of warning as to the concentrations of TEs in the sediments.