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Evidencias crescentes indicam importantes consequencias de mudancas globais relacionadas a eutrofizacao, hipoxia, acidificacao e balanco de gases envolvidos na sintese e degradacao biologicas de materia orgânica (i.e., metabolismo) nas aguas costeiras tropicais. No entanto, a escassez de dados sobre a variacao nictemeral dos principais gases metabolicos (i.e., oxigenio -O2- e dioxido de carbono -CO2-) ainda restringe nossa compreensao sobre a ciclagem de carbono (C) nesses ecossistemas quentes altamente produtivos, especialmente em condicoes eutroficas. O objetivo do presente estudo foi analisar a variacao nictemeral da pressao parcial de ambos os gases metabolicos (pO2 e pCO2), bem como de parâmetros fisico-quimicos da agua ao longo do inverno de 2018 em uma praia de baia tropical altamente eutrofizada (Baia de Guanabara, regiao metropolitana do Rio de Janeiro, Brasil), no âmbito dos primeiros resultados do Biomonitoramento Continuo de Aguas do Programa Ecologico de Longa Duracao da Baia de Guanabara (BiCA/PELD-Guanabara). Os resultados indicaram intensas alternâncias de supersaturacao e subsaturacao de CO2 entre os periodos noturno e diurno respectivamente, bem como o oposto para O2. Alem disso, a relacao negativa de CO2 e temperatura da agua foi muito superior a esperada por processos fisico-quimicos, confirmando a predominância de controles biologicos sobre CO2, acidificacao e hipoxia nas aguas costeiras eutroficas superficiais. No entanto, declinios matinais de CO2 acompanhando aumentos de temperatura nao foram observados em todos os meses, tambem revelando o papel da pluviosidade sobre a mediana diaria de pCO2, provavelmente devido a reducao de radiacao solar aos autotrofos e incrementos de substratos orgânicos aos heterotrofos ou aportes aloctones desse gas. Como conclusao, intensas variacoes de curto prazo em gases metabolicos podem apresentar profundas implicacoes ao balanco de C nas aguas costeiras tropicais eutroficas, um componente das mudancas globais que deveria ser melhor avaliado em programas de monitoramento. CONTINUOUS WATER BIOMONITORING IN THE LTER- GUANABARA BAY: STRONG WITHIN-DAY VARIATION OF METABOLIC GASES IN TROPICAL EUTROPHIC CONDITIONS:Growing evidence indicates important global change consequences related to eutrophication, hypoxia, acidification and the balance of gases involved in the biological synthesis and degradation of organic matter (i.e., metabolism) in tropical coastal waters. However, the scarcity of data on within-day variation in main metabolic gases (i.e., oxygen -O2- and carbon dioxide -CO2-) still constrains our understanding of carbon (C) cycling in these highly productive warm ecosystems, especially at eutrophic conditions. Here, the aim was to assess the within-day variation of the partial pressure of both metabolic gases (pO2 and pCO2) associated to water physico-chemical parameters over the winter of 2018 in a beach of highly eutrophic tropical bay (Guanabara Bay, metropolitan region of Rio de Janeiro, Brazil), within the scope of the first results of the Continuous Biomonitoring of Waters of the Long-term Ecological Research Program in the Guanabara Bay (BiCA/PELD-Guanabara, acronym in Portuguese). As a result, intense shifts of supersaturation and undersaturation of CO2 between nocturnal and diurnal periods respectively, and the opposite for O2 were observed. In addition, the negative relationship of CO2 and water temperature was much higher than that expected by physical-chemical processes, confirming the predominance of biological controls on pCO2, acidification and hypoxia in surface eutrophic waters. However, morning declines in pCO2 with increasing temperature were not observed in all months, also revealing the role of rainfall on daily medians of pCO2, likely due to decreased solar radiation to autotrophs and increased terrestrial organic substrates to heterotrophs or the allochthonous CO2 contributions. In conclusion, strong short-term variations in metabolic gases may have profound implications for C balance in eutrophic tropical coastal waters, a component of global change that should be better assessed in monitoring programs. |
