Sediment toxicity assessment of Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil.

Guanabara Bay (GB) comprises of estuarine and marine environments of high ecological and socio-economic relevance, together with port, industrial and urban areas. The anthropogenic activities produce environmental impacts, including the aquatic pollution. The sediment quality assessment is important to evaluate the effects of contamination, once sediments are a repository for most of the contaminants. In this Study, the quality of sediments from GB was evaluated, in rainy and dry periods, throughout the employment of acute toxicity tests with the amphipod Tiburonella viscana, and chronic bioassays with embryos of the sea-urchin Lytechinus variegatus. In the dry period, acute toxicity was found in the sediments from stations 1, 2 3 (NW) and 7 (near Guapimirim Environmental Protection Area). The bioassays with liquid phases showed effects, but were strongly influenced by the unionized ammonia levels, which were high in this period. In the rainy period, acute toxicity was found in sediments samples from stations 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12 and 15. Chronic toxicity could be clearly detected, as ammonia concentrations tended to be low in the most part of the samples. The results showed that the sediment toxicity is influenced by precipitation rates, which increase the input of contaminants to the Bay, and also allowed subdividing GB in three main zones: northwest (stations 1, 2, 3, 5), northeast (stations 6, 7, 8, 9) and centre-south (stations 10, 11, 12, 13, 14, 15). Results also showed that the quality of GB sediments is poor, and that toxicity tests could determine the combined effects of pollutants.

Acute and chronic toxicity of sediment samples from Guanabara Bay (RJ) during the rainy period

A Baía de Guanabara é um ambiente marinho-estuarino de grande relevância ecológica e sócio-econômica, e sujeita a uma ampla gama de impactos ambientais. O sedimento é o principal destino para a maioria das substâncias introduzidas nos corpos d'água, podendo fornecer uma medida integrada da qualidade ambiental, a qual pode ser avaliada por várias abordagens. Neste projeto, a qualidade de sedimentos da Baía de Guanabara foi por uma abordagem ecotoxicológica, por meio de testes de toxicidade aguda de sedimento integral, utilizando Tiburonella viscana, e testes de toxicidade crônica de água intersticial, elutriato e interface sedimento-água, utilizando embriões de Lytechinus variegatus. Os sedimentos foram coletados em 14 estações de amostragem. Nos testes crônicos houve efeitos significativos na maioria das amostras, enquanto os sedimentos coletados nas estações 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12 e 15 apresentaram também toxicidade aguda. Houve grande concordância entre os resultados dos diferentes testes, e sua integração mostrou que os sedimentos analisados encontram-se inadequados à vida aquática, indicando degradação ambiental na baía da Guanabara. Nesse contexto, o controle das fontes poluidoras e o gerenciamento dos múltiplos usos da baía devem ser implementados, no sentido da melhora da qualidade ambiental.

POLYCHAETE ASSEMBLAGE OF AN IMPACTED ESTUARY, GUANABARA BAY, RIO DE JANEIRO, BRAZIL

Thirty-eight stations were sampled in Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil, to assess the spatio-temporal diversity and biomass of sublittoral polychaetes. Samples were collected during the dry (September 2000) and rainy season (May 2001) in shallow sublittoral sediments. The polychaete spatial composition showed a heterogeneous distribution throughout the bay. A negative gradient of diversity and biomass was observed towards the inner parts of the bay and sheltered areas. A wide azoic area was found inside the bay. Some high-biomass and low-diversity spots were found near a sewage-discharge point. In these areas, the polychaete biomass increased after the rainy season. A diversified polychaete community was identified around the bay mouth, with no dramatic changes of this pattern between the two sampling periods. Deposit-feeders were dominant in the entire study area. The relative importance of carnivores and omnivores increased towards the outer sector, at stations with coarse sediment fractions. Guanabara Bay can be divided into three main zones with respect to environmental conditions and polychaete diversity and biomass patterns: A) High polychaete diversity, hydrodynamically exposed areas composed of sandy, oxidized or moderately reduced sediments with normoxic conditions in the water column. B) Low diversity and high biomass of deposit and suspension-feeding polychaete species in the middle part of the bay near continental inflows, comprising stations sharing similar proportions of silt, clay and fine sands. C) Azoic area or an impoverished polychaete community in hydrodynamically low-energy areas of silt and clay with extremely reduced sediments, high total organic matter content and hypoxic conditions in the water column, located essentially from the mid-bay towards the north sector. High total organic matter content and hypoxic conditions combined with slow water renewal in the inner bay seemed to play a key role in the polychaete diversity and biomass. Sedimentation processes and organic load coming from untreated sewage into the bay may have negatively affected the survivorship of the fauna.

Sediment toxicity assessment of Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil.

Guanabara Bay (GB) comprises of estuarine and marine environments of high ecological and socio-economic relevance, together with port, industrial and urban areas. The anthropogenic activities produce environmental impacts, including the aquatic pollution. The sediment quality assessment is important to evaluate the effects of contamination, once sediments are a repository for most of the contaminants. In this Study, the quality of sediments from GB was evaluated, in rainy and dry periods, throughout the employment of acute toxicity tests with the amphipod Tiburonella viscana, and chronic bioassays with embryos of the sea-urchin Lytechinus variegatus. In the dry period, acute toxicity was found in the sediments from stations 1, 2 3 (NW) and 7 (near Guapimirim Environmental Protection Area). The bioassays with liquid phases showed effects, but were strongly influenced by the unionized ammonia levels, which were high in this period. In the rainy period, acute toxicity was found in sediments samples from stations 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12 and 15. Chronic toxicity could be clearly detected, as ammonia concentrations tended to be low in the most part of the samples. The results showed that the sediment toxicity is influenced by precipitation rates, which increase the input of contaminants to the Bay, and also allowed subdividing GB in three main zones: northwest (stations 1, 2, 3, 5), northeast (stations 6, 7, 8, 9) and centre-south (stations 10, 11, 12, 13, 14, 15). Results also showed that the quality of GB sediments is poor, and that toxicity tests could determine the combined effects of pollutants.

Acute and chronic toxicity of sediment samples from Guanabara Bay (RJ) during the rainy period

A Baía de Guanabara é um ambiente marinho-estuarino de grande relevância ecológica e sócio-econômica, e sujeita a uma ampla gama de impactos ambientais. O sedimento é o principal destino para a maioria das substâncias introduzidas nos corpos d'água, podendo fornecer uma medida integrada da qualidade ambiental, a qual pode ser avaliada por várias abordagens. Neste projeto, a qualidade de sedimentos da Baía de Guanabara foi por uma abordagem ecotoxicológica, por meio de testes de toxicidade aguda de sedimento integral, utilizando Tiburonella viscana, e testes de toxicidade crônica de água intersticial, elutriato e interface sedimento-água, utilizando embriões de Lytechinus variegatus. Os sedimentos foram coletados em 14 estações de amostragem. Nos testes crônicos houve efeitos significativos na maioria das amostras, enquanto os sedimentos coletados nas estações 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12 e 15 apresentaram também toxicidade aguda. Houve grande concordância entre os resultados dos diferentes testes, e sua integração mostrou que os sedimentos analisados encontram-se inadequados à vida aquática, indicando degradação ambiental na baía da Guanabara. Nesse contexto, o controle das fontes poluidoras e o gerenciamento dos múltiplos usos da baía devem ser implementados, no sentido da melhora da qualidade ambiental.

Vulnerabilidade socioambiental dos pescadores e catadores de caranguejo da Baía de Guanabara: o trabalho e a saúde em um contexto de injustiça ambiental

O estudo tem como objetivo compreender as alterações socioambientais e econômicas que exercem grande pressão no ecossistema e que atuam diretamente na vida, trabalho e saúde dos pescadores artesanais e dessa forma promover a discussão sobre a possibilidade do fim dessa atividade artesanal na Baía de Guanabara em um contexto de vulnerabilidade e injustiça ambiental. A atividade pesqueira artesanal desenvolvida durante décadas está ameaçada de acabar principalmente por conta da degradação do ambiente e consequentemente da diminuição progressiva da pesca. Essa situação tem conseqüências sociais, econômicas e ambientais, pois são diferentes comunidades instaladas no entorno da baía que ainda sobrevivem da atividade pesqueira. O estudo tem caráter exploratório e descritivo com metodologia quanti-qualitativa, utilizando entrevistas semiestruturadas em diferentes comunidades pesqueiras da Baía de Guanabara. Foram selecionados três municípios (São Gonçalo, Itaboraí e Magé) entrevistando 100 pescadores e catadores de caranguejo que responderam a questões sobre o trabalho, a vida e a saúde. Como resultados foi possível construir indicadores socioambientais que apontam para a extrema vulnerabilidade das comunidades pesqueiras da região. É necessário que espaços de discussão sejam fortalecidos com a mobilização e atuação das comunidades pesqueiras, para busca da revitalização da baía e uma melhor qualidade de vida da população

Análise espaço-temporal do uso do habitat pelo boto-cinza (Sotalia Guianensis) na Baía de Guanabara, Rio de Janeiro

Determinar áreas de vida tem sido um tema amplamente discutido em trabalhos que procuram entender a relação da espécie estudada com as características de seu habitat. A Baía de Guanabara abriga uma população residente de botos-cinza (Sotalia guianensis) e o objetivo do presente estudo foi analisar o uso espacial de Sotalia guianensis, na Baía de Guanabara (RJ), entre 2002 e 2012. Um total de 204 dias de coleta foi analisado e 902 pontos selecionados para serem gerados os mapas de distribuição. A baía foi dividida em quatro subáreas e a diferença no esforço entre cada uma não ultrapassou 16%. O método Kernel Density foi utilizado nas análises para estimativa e interpretação do uso do habitat pelos grupos de botos-cinza. A interpretação das áreas de concentração da população também foi feita a partir de células (grids) de 1,5km x 1,5km com posterior aplicação do índice de sobreposição de nicho de Pianka. As profundidades utilizadas por S. guianensis não apresentaram variações significativas ao longo do período de estudo (p = 0,531). As áreas utilizadas durante o período de 2002/2004 foram estimadas em 79,4 km com áreas de concentração de 19,4 km. Os períodos de 2008/2010 e 2010/2012 apresentaram áreas de uso estimadas em um total de 51,4 e 58,9 km, respectivamente e áreas de concentração com 10,8 e 10,4 km, respectivamente. As áreas utilizadas envolveram regiões que se estendem por todo o canal central e região nordeste da Baía de Guanabara, onde também está localizada a Área de Proteção Ambiental de Guapimirim. Apesar disso, a área de vida da população, assim como suas áreas de concentração, diminuiu gradativamente ao longo dos anos, especialmente no entorno da Ilha de Paquetá e centro-sul do canal central. Grupos com mais de 10 indivíduos e grupos na classe ≥ 25% de filhotes em sua composição, evidenciaram reduções de mais de 60% no tamanho das áreas utilizadas. A população de botos-cinza vem decrescendo rapidamente nos últimos anos, além de interagir diariamente com fontes perturbadoras, sendo estas possíveis causas da redução do uso do habitat da Baía de Guanabara. Por esse motivo, os resultados apresentados são de fundamental importância para a conservação desta população já que representam consequências da interação em longo prazo com um ambiente costeiro altamente impactado pela ação antrópica.

Avaliação de microplásticos em praias da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

Neste trabalho foram analisados sedimentos marinhos de três praias da Baía de Guanabara (praia de São Bento e praia da Bica, na Ilha do Governador, e praia de São Francisco, em Niterói), Rio de Janeiro, para avaliar a presença de microplásticos (fragmentos plásticos com tamanho ≤ 5 mm) nestes ambientes. Os detritos plásticos visíveis (macroplástico) foram separados dos sedimentos manualmente e pesados. Os detritos plásticos não visíveis foram separados por densidade com solução saturada de cloreto de sódio. Os fragmentos plásticos obtidos com a separação por densidade foram caracterizados por microscopia óptica para avaliar forma e superfície, e foram classificados e quantificados em função de seu tamanho. Os fragmentos microplásticos foram separados e caracterizados por espectrometria de absorção na região do infravermelho por reflexão atenuada (ATR FT IR). Os espectros obtidos foram comparados com espectros padrão de polímeros. As três praias se apresentam contaminadas com lixo macroplástico e com lixo microplástico. Na praia da Bica, foram coletados 173 fragmentos, dos quais 73% são microplásticos. Na praia de São Bento foram 81 fragmentos e na praia de São Francisco foram 73 fragmentos, dos quais 70% e 86%, respectivamente, são microplásticos. Nas três praias foram encontrados fragmentos microplásticos de poliestireno expandido. Nas praias da Bica e de São Bento foram encontrados fragmentos de polietileno; nas praias de São Bento e São Francisco foram encontrados fragmentos microplásticos de polipropileno. O descarte irregular de lixo e atividades industriais e comerciais no entorno da baía podem ser apontados como possíveis fontes contaminantes

Variabilidade espacial e temporal das concentrações de clorofila na Baía de Guanabara (RJ) utilizando imagens MERIS e dados in situ

Este trabalho teve como objetivo principal implementar um algoritmo empírico para o monitoramento do processo de eutrofização da Baía de Guanabara (BG), Rio de Janeiro (RJ), utilizando dados de clorofila-a coletados in situ e imagens de satélite coletadas pelo sensor MERIS, a bordo do satélite ENVISAT, da Agência Espacial Européia (ESA). Para a elaboração do algoritmo foi utilizada uma série histórica de clorofila-a (Out/2002 a Jan/2012) fornecida pelo Laboratório de Biologia Marinha da UFRJ, que, acoplada aos dados radiométricos coletados pelo sensor MERIS em datas concomitantes com as coletas in situ de clorofila-a, permitiu a determinação das curvas de regressão que deram origem aos algorítmos. Diversas combinações de bandas foram utilizadas, com ênfase nos comprimentos de onda do verde, vermelho e infra-vermelho próximo. O algoritmo escolhido (R = 0,66 e MRE = 77,5%) fez uso dos comprimentos de onda entre o verde e o vermelho (665, 680, 560 e 620 nm) e apresentou resultado satisfatório, apesar das limitações devido à complexidade da área de estudo e problemas no algoritmo de correção atmosférica . Algorítmos típicos de água do Caso I (OC3 e OC4) também foram testados, assim como os algoritmos FLH e MCI, aconselhados para águas com concentrações elevadas de Chl-a, todos com resultados insatisfatório. Como observado por estudos pretéritos, a Baia de Guanabara possui alta variabilidade espacial e temporal de concentrações de clorofila-a, com as maiores concentrações no período úmido (meses: 01, 02, 03, 10, 11 12) e nas porções marginais (~ 100 mg.m-3), particularmente na borda Oeste da baia, e menores concentrações no período seco e no canal principal de circulação (~ 20 mg.m-3). O presente trabalho é pioneiro na construção e aplicação de algoritmos bio-óptico para a região da BG utilizando imagens MERIS. Apesar dos bons resultados, o presente algorítmo não deve ser considerado definitivo, e recomenda-se para trabalhos futuros testar os diferentes modelos de correção atmosférico para as imagens MERIS.

Ecologia e paleoecologia de foraminíferos do holoceno na Baia de Guanabara, RJ

Este estudo teve como objetivo contribuir com as informações ecológicas e paleoecológicas geradas para a Baía de Guanabara com base na distribuição das assembléias de foraminíferos bentônicos. Para tal foram coletadas 30 amostras de sedimento superficial, ao longo de três perfis distribuídos pela baía e um testemunho (BG28) de 6 m de comprimento retirado próximo a Ilha do Governador. Nas amostras superficiais foram identificados 30 gêneros e 52 espécies das quais as espécies mais constantes foram Amonia tepida e Bolivina translucens que apresentaram a maior constância. Espécies de habitat de plataforma foram identificadas em diversas estações indicando uma boa eficiência no transporte das correntes de fundo para dentro da baía. Das estações superficiais analisadas, 10 localizadas ao redor da Ilha do Governador não continham testas de foraminíferos, possivelmente como resultado da acidificação do sedimento causado pelo derrame de óleo ocorrido em 2000. O índice de confinamento associado às análises de agrupamento e ao DCA indicaram a presença de três setores ambientais influenciadas por COT e granulometria. O primeiro setor entre Copacabana-Itatipú e Aeroporto Santos Dumont Ilha de Boa Viagem foi o ambiente marinho, o segundo setor entre o Aeroporto Santos Dumont - Ilha de Boa Viagem e Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo pode se classificado como um ambiente de estuário inferior ou baía com grande influência marinha e o terceiro setor entre a Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo e fundo da baía como o ambiente mais confinado. No testemunho foram feitas 7 datações indicando uma idade de aproximadamente 5180 40 anos BP. As datações também mostraram que nos últimos anos a taxa de sedimentação aumentou muito podendo estar relacionada com o período de colonização européia. Foram encontradas 18 gêneros e 30 espécies de foraminíferos das quais a espécie mais constante foi a Ammonia tepida seguida pela Buliminella elegantissima. O padrão de distribuição dessas espécies ocorreu com a maior abundância de B. elegantissima nas porções mais inferiores do testemunho e uma abundância maior de A. tepida nas porções mais superiores. Os índices de confinamento junto com as análises de agrupamento e com as curvas de isótopos mostraram que houve poucas oscilações no aporte de água marinha naquela região. As análises dos isótopos de C13 e C14 e O16 e O18 não seguiram um padrão inverso comum em outros estudos, possivelmente influenciado pela proximidade da costa. As análises de agrupamentos indicaram que nos últimos 5180 anos BP a baía não sofreu grandes variações ambientais, ou seja, a região oeste da baía mesmo apresentando alterações ao longo dos anos não foi suficiente para modificar as características de confinamento. As análises nos padrões de distribuição das assembléias de foraminíferos demonstraram ser eficientes ferramentas na caracterização ambiental e paleoambiental da Baía de Guanabara.

Compostos organoclorados em uma raia criticamente ameaçada, Gymnura altavela (LINNAEUS, 1758), no estuário da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil.

Nos últimos anos, temas envolvendo a conservação de elasmobrânquios têm recebido maior atenção em muitos países. Muitas espécies passaram a ser consideradas ameaçadas de extinção pela IUCN, demonstrando a necessidade de ordenamento pesqueiro e elaboração de planos de manejo. Os Poluentes Orgânicos Persistentes correspondem a mais uma ameaça para esse grupo de peixes, no entanto, estudos envolvendo a contaminação desses organismos são recentes e vêm aumentando nos últimos anos. O presente estudo teve como objetivo principal a quantificação de compostos organoclorados em tecido hepático de uma espécie de raia criticamente ameaçada raia-borboleta, Gymnura altavela, residente na Baía de Guanabara, um dos ambientes estuarinos mais impactados do Brasil. Além disso, investigouse a influência de fatores biológicos, tais como estágio de maturidade sexual, sexo, tamanho e porcentagem de lipídio na matriz analisada, sobre os perfis de contaminação por esses xenobióticos. As concentrações dos compostos organoclorados foram determinadas com a utilização do cromatógrafo de fase gasosa com detector de captura de elétrons (CG-DCE), da marca Agilent Technologies, modelo 7890. Nossos resultados mostraram que as bifelinas policloradas (PCB) representam a classe mais importante de contaminantes com concentração média de 6.772,8 ( 4.659,4) ng.g-1 de lipídio e a maior concentração foi 18.513,1 ng.g-1 de lipídio em um indivíduo macho e jovem. Desse total, 66,5% foram representados pelos congêneres de PCBs 153>138>180>101>170. Quanto ao número de átomos de cloro, os PCBs pertences à classe dos hexa-clorados foram os mais abundantes. A concentração média do ΣDDT foi 646,0 ( 722,4) ng.g-1 de lipídio e o isômero mais representativo foi o p,p DDE com 65,7% do total. O ΣHCH, o HCB e o Mirex representaram 0,13% da contaminação total em G. altavela sendo, portanto, os compostos com as menores contribuições. A razão representada pela fórmula ΣDDT/ΣPCB foi de 0,09, caracterizando uma predominância de compostos de origem industrial. As correlações de Spearman apontaram para uma diminuição das concentrações do ΣPCB, ΣHCH e Mirex à medida que os indivíduos crescem. Não foram encontradas diferenças nas concentrações em relação aos diferentes estágios de maturidade sexual e entre machos e fêmeas.

Population structure of the lancelet Branchiostoma caribaeum (Cephalochordata: Branchiostomidae) in the Baia de Guanabara, Rio de Janeiro, southeastern Brazil

Population structure of the lancelet Branchiostoma caribaeum Sandevall, 1853 was studied in four surveys, corresponding to austral seasons, in a tropical bay, southeast of Brazil. Abundance was higher in the spring and was positively correlated to coarse sediments, limiting its occurrence to some sectors of the sampling area. Body length and biomass differed seasonally but not between sexes. Sexually mature individuals occurred in all seasons, suggesting continuous breeding that is typical of tropical species. Variation in the frequency of small specimens indicates temporal differences in the intensity of breeding. The body length of recruits differed from other population of lancelets and the small length which B. caribaeum attained sexual maturity in Guanabara Bay may be related to local environmental stress or the great availability of food.