os sapais: um ecossistema interessante ao serviço do ... · 1 – imobilização do metal por...
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Os sapais: Um ecossistema Os sapais: Um ecossistema interessante ao serviço do Estuário
Isabel Caçador
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O que é um sapal?O que é um sapal?O que é um sapal?O que é um sapal?
Os sapais caracterizam-se por:
• Possuírem solos provenientes de sedimentos aluviais e t i t t d l éestuarinos transportados pelas marés;
Serem colonizados por plantas vasculares herbáceas • Serem colonizados por plantas vasculares, herbáceas ou arbustivas (vegetação halófita);
• Serem inundados regularmente pelas águas de maré, de salinidade variável.
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HidrologiaHidrologia
esan
te Altura eFrequência
d é
ClimaClimarmina da maré
Ambiente FísicoAmbiente Físico----QuímicoQuímico
ClimaClima
eter
m
GeomorfologiaGeomorfologia
Eh, pH, salinidadeDisponibilidade nutrientes
s de
BiotaBiota
GeomorfologiaGeomorfologia
tore
s
BiotaBiotaComposição e
riqueza específicaCiclo dos nutrientesFa
cto
Ciclo dos nutrientesProdutividade primáriaFa
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Como se formam os sapais?p
Colonizaçãoç
Competiçãop ç
O Sapal
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Adaptações das plantas de sapalAdaptações das plantas de sapal
Factores de Stress Factores de Stress
Salinidade Salinidade
Encharcamento Encharcamento
M i P d Metais Pesados
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Resistência ao sal
Regulação Tolerância
Exclusão Eliminação Diluição Compartimentaçãoç p çno protoplasto
glândula tricoma
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Resistência ao encharcamentoFisiológicasEstruturais
Fluxo de pressãoaerênquima
Produção de Metabólitos
ADH
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Efeitos secundáriosRizoconcreções
Rizoconcreção com vestígios vegetais
Aster tripolium
Caçador et al., 2001Fotografia em microscopia electrónica de varrimento
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1 2 Resistência aos metais pesadosResistência aos metais pesados3
PC
5
FitoquelatinasComplexos Complexos
I â i
5
Complexos proteicos Inorgânicos
Ácidos Carboxílicos
VAC
Metal-malatoCIT Metal-citrato
Metal-oxalato4
1 – Imobilização do metal por ligação aos componentes da parede celular2 – Alterações na permeabilidade da membrana plasmáticaç p p3 – Imobilização em fitoquelantes no citoplasma4 – Compartimentação nos vacúolos5 – Excreção Ernst et al., 1998
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As plantas de sapalp p
Salicornia sp.Spartina maritima Aster tripolium
Sarcocornia fruticosa Halimione portulacoides
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ICC
Sarcocornia perennisJuncus maritimus
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ICC
Aster tripolium
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ICC
Cotula sp
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Spergularia spSpergularia sp
ICC
Spergularia sp
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ICC
Inula crithmoides
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ICC
Atriplex sp
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Produtividade primária líquida (NPP i d i )(NPP- net primary production)
k s s / k s s / 22 / /
lFloresta tropical
kg peso seco / mkg peso seco / m22 / ano/ ano
SapalFloresta tropical
NPP = 2,50NPP = 2,50
Floresta temperada
NPP = 1,55NPP = 1,55NPP = 1,18 NPP = 1,18 –– 3,503,50
Roy, 2001 Pomeroy, 2000
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Biomassa Total de diferentes espécies de SapalSarcocornia perennis (SP), S. fruticosa (SF), Halimione
portulacoides (HP) e Spartina maritima (SM)
12000
SP SF HP SM
8000
10000
g/m
2)
6000
biom
ass
(g
2000
4000
tota
l
0
Oct Dec Feb Apr JunOct Dec Feb Apr Jun
Caçador et al., 2005
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Distribuição da biomassaSpartina maritima Halimione portulacoides
t
300
400
500(g
/m2)
leafleaf
500
600700
800
900
g/m
2)
stemleaf
érea
100
200
biom
ass
(
100
200300
400
500
biom
ass
(
rte
aé
0Oct Dec Feb Apr Jun
3000
0
100
Oct Dec Feb Apr Jun
3000
Pa
4000
mas
s (g
/m2)
4000
mas
s (g
/m2)
zes
5000
biom
root
5000
biom
rootRaíz
Caçador et al., 2005
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Biomassa-Taxa de decomposição de S i i i i d T jSpartina maritima nos sapais do Tejo
Pancas Corroiost (d) k (d-1) t (d) k (d-1)
%)
80100
31 0.0179 22 0.0076
59 0.0045 43 0.0032 65% Corroios
cent
e (%
40608087 0.0068 71 0.0027
118 0.0038 99 0.0024
150 0 0038 134 0 0017 51% Pancaseman
esc
02040150 0.0038 134 0.0017
180 0.0038 183 0.002451% Pancas
sec
o re
0 50 100 150 200Tempo (dias)
Peso
Tempo (dias)Sousa et al., 2008
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Retenção de carbonoç
Oceano
0 – 75 m 630 Ecossistemas TerrestresTotal = 1400
x1015gx1015g
> 75 m 38 000 x1015g
g
Zonas Húmidas(455 – 700)
Florestas Tropicais
x1015g450 x1015g
Mitsch & Gosselink, 2000
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Factores de Enriquecimento para o Zn, Pb, Cu e Cd nos sapais do estuário do Tejo
A=C/B
A factor de enriquecimentoA factor de enriquecimentoB concentração”de base”C concentração no sedimento
Caçador et al,2001
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Factores que influenciam a mobilidade e d b l d d d a disponibilidade dos metais
G lG l•• GranulometriaGranulometria
T d é i â iT d é i â i•• Teor de matéria orgânicaTeor de matéria orgânica
Eh ( i l d )Eh ( i l d )•• Eh (potencial redox)Eh (potencial redox)
HH•• pHpH
S li id d S li id d •• Salinidade Salinidade
P d iP d i•• Presença de organismosPresença de organismos
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Teor de matéria orgânica e concentração de metal
Zn PbPb
Cu Cd
Caçador & Vale, 1999
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Metais pesados em rizoconcreçõesp
Zn Pb Concentração Zn çmédia do sedimento
Cu CdCd
Aster tripolium
Caçador & Vale, 2001
Aster tripolium
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Efeito das plantas na disponibilidade dos metais(Zn, Pb, Cu, Cd, Cr, Ni e Co)
80
90
100
Sedimento sem vegetação( , , , , , )
50
60
70
80
%
Zn
Pb
Cu
Cd
10
20
30
40Cd
Cr
Ni
Co
S l d C i 0HAc/total HNO3/total DTPA/total
100
Sedimento com vegetação
Sapal de Corroios
60
70
80
90
Zn
Pb
30
40
50
60
%
Pb
Cu
Cd
Cr
Ni
0
10
20
HAc/total HNO3/total DTPA/total
Ni
Co
Caçador & Vale, 1999
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Capacidade Capacidade fitoestabilizadorafitoestabilizadora dos sapaisdos sapais
600
700o
1000
Sedimento Plantas
nta
300
400
500
600
etal
/ g
sedi
men
to
S. maritima
H. portulacoides10
100
Raiz
Caule
etal
/ g
PS p
lan
0
100
200
Cu Pb
g m
e H. portulacoides1
S. maritima H. portulacoides
S. maritima H. portulacoides
Cu Pb
Folhas
g
me
90%100%
90%100%
Especiação
40%50%60%70%80% residual
cristalline Fe oxides
amorphous Fe oxides
organic complexes 40%50%60%70%80%90%
0%10%20%30%
Pb Cu
Mn oxides
carbonates
exchangeable0%
10%20%30%
Pb Cu
Reboreda & Caçador, 2007Halimione portulacoides Spartina maritima
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Os sapais e a qualidade das Os sapais e a qualidade das águas costeiras e de transiçãog ç
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-Variação Sazonal- Micro-topografia
-Espécies- Variação Genética
Parte AéreaMetais no Sedimento Sistema Radicular
Actividade radicular
Sedimento
“ fracção nãod í l “ Actividade radicular
- Capacidade de armazenamento da planta
- Presença de óxidos de Fe e
disponível “
Presença de óxidos de Fe e Mn a revestir a raiz
- Presença de microrganismos“ fracção
disponível ”
Potencial redoxM é â - Potencial redox- pH- Presença de iões
- Matéria orgânica- Textura
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Bi di id d Biodiversidade
ICC
Wadden sea
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OBRIGADOOBRIGADO