Fecal pellet and egg production rates of copepod species at varying suspended sediment concentrations

We investigated the effect of suspended sediments on the vital rates of the copepods Calanus finmarchicus, Pseudocalanus sp. and Metridia longa in a Greenland sub-Arctic fjord. The fjord had a gradient of suspended particulate matter (SPM) with high concentrations (>50 mg/L) in the inner fjord due to glacial melt water runoff. Laboratory experiments showed that when feeding on the diatom Thalassiosira weissflogii specific ingestion rates were low at high concentrations of suspended sediment for C. finmarchicus (>20 mg/L) and Pseudocalanus sp. (>50 mg/L), while no effect was found for M. longa. For C. finmarchicus, a relatively constant fecal pellet production (FPP) and fecal pellet volume suggested ingestion of sediment, which probably led to reduction in egg production rates (EPRs) at high sediment concentrations. For Pseudocalanus sp., FPP decreased with increasing sediment concentrations, while no effect was observed on EPR. No significant difference was observed in FPP for M. longa feeding on the diatom T. weissflogii compared to the ciliate Strombidium sulcatum. The study shows that high sediment concentrations influence the capability of carbon turnover in C. finmarchicus and Pseudocalanus sp., while M. longa appears to be more tolerant to high sediment loads. Therefore, high concentrations of SPM could potentially influence the species composition of glacially influenced fjords.

Chemical composition of particulate matter and element fluxes in the eastern Norwegian Sea, NS Komsomolets wreck site area

This paper reports results of a geochemical study of suspended particulate matter and particle fluxes in the Norwegian Sea above the Bear Island slope. Concentrations of suspended particles and the main components of suspended matter were determined in the euphotic, intermediate (clean water), and bottom nepheloid layers. It was shown that biogenic components are predominant in water above the nepheloid layer, whereas suspended matter of the nepheloid layer is formed by resuspension of lithogenic components of bottom sediments. Chemical compositions of suspended matter and material collected in sediment traps are identical.

Observação do transporte de sedimentos em suspensão ao longo do Canal Norte do rio Amazonas durante condições de baixa descarga (outubro 2008)

The Amazon river, located in northernBrazil, discharges between 80,000 and 250,000 m3s-1 of water onto the adjacent shelf, creating a plume of brackish water that extends hundreds of kilometers away from the river mouth. This river also carries a large amount of fine sediments to the ocean where fluid mud has been found in the topset and upper foreset layers of the subaqueous delta formed on the mid-shelf. One of the main goals of this dissertation is to describe how turbulence and suspended sediment concentration vary along the Northern Channel of the Amazon river. Water column measurements were carried out in October 2008 at six anchor stations (P1, P3, P5, P6, P8 e P9) located seaward of the river mouth; P1 and P9 were 125 km apart. Each station was occupied during 13 hours during which current speed and direction were continuously sampled with a 600 kHz Teledyne-RDI ADCP; hourly profiles of temperature, salinity, turbidity and depth were also obtained. Water samples were collected for determination of Suspended Particulate Matter (SPM) concentration and calibration of the turbidity sensor. Current speed reached values above 1.5 m s1 in the along-channel direction (NE-SW); a remarkable ebb-flood asymmetry was observed and flows were strongly ebb-dominated. Throughout the water column, SPM concentration at stations P1 and P3 varied between 100 and 300 mg L1 in association with the presence of freshwater. In contrast, a strong salinity gradient was observed between stations P6 and P9, coinciding with the occurrence of concentrations of SPM above 10 g L-1 (fluid mud). At stations P3, P5 and P6, interface between freshwater from the Amazon river and salt water from the continental shelf, shear stresses wereestimated through four diferents methods: Reynolds, Turbulent Kinetic Energy (TKE), modified TKE and Quadratic Law; in the nearbed region (3 mab) the computed values varied between 0 and 3 Pa. At the three stations (P3, P5 and P6) the lowest and the highest shear stress values were obtained through, respectively, the Reynolds and the TKE methods. Over the whole water column turbulence intensity was estimated through the standard deviation of the turbulent component of the along-channel current velocity (root-mean square of u); from these values, it was estimated the turbulent dissipation of energy (G), whose values at 3 mab varied between zero and 20 s1.

Distribuição do material particulado em suspensão na plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ)

A pesquisa aqui apresentada amostrou a plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ), em dois projetos de escala local e de meso-escala. A campanha entre Ubatuba e o cabo Frio foi realizada no âmbito do projeto Oceano-Rio: levantamentos oceanográficos integrados ao largo do Estado do Rio de Janeiro, realizado em colaboração com o Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e com a cooperação da Marinha do Brasil (MB), a bordo do Navio Hidro-oceanográfico Cruzeiro do Sul. Dos dados coletados nesta campanha oceanográfica, foram analisados os dados de CTD, concentração de oxigênio dissolvido, fluorescência, transmissividade, atenuação, retro-espalhamento além de amostras de água para a determinação direta da concentração de material particulado em suspensão (MPS). No experimento de menor escala, entre o cabo Frio e o cabo Búzios, além destes dados, foi realizado um fundeio entre 02 e 30 de julho de 2011, que amostrou a intensidade do eco, as correntes e as ondas. As análises realizadas permitiram observar uma grande abrangência da massa dágua característica da Ressurgência sobre a plataforma continental entre Ubatuba (SP) e cabo Búzios (RJ), inclusive em regiões muito rasas. A ressurgência nem sempre ocorreu associada aos ventos NE, sugerindo que a ocorrência de vórtices tem grande influência sobre o Sistema de Ressurgência de Cabo Frio. O padrão de distribuição de MPS na região é muito influenciado pela ressuspensão dos sedimentos de fundo (aumentada durante as tempestades, quando a coluna dágua passa a apresentar maiores concentrações de MPS), produção fitoplanctônica e aporte das baías costeiras. Outros processos que parecem influenciar este padrão são os vórtices e as ondas internas no talude. A complexidade da interação destas diferentes fontes de MPS e processos associados à sua distribuição ficou evidenciada no processo de conversão dos sinais óticos do transmissômetro e nefelômetro em concentração de MPS. Apesar desta dificuldade associada à grande variabilidade das características do MPS, as análises dos testes de conversão do sinal ótico em concentração de MPS permitem concluir que as melhores conversões podem ser obtidas após a inspeção visual das concentrações de MPS medidos (filtração) e remoção das amostras que não seguem a tendência geral esperada de dispersão sinal ótico versus concentração de MPS.

Circulação e fluxo de material particulado em suspensão no principal canal de acesso à baía de Sepetiba

Entre 06/08/11 e 25/02/12 foram obtidas séries temporais contínuas de intensidade e direção das correntes e intensidade do eco ao longo de toda a coluna dágua, e medições, de temperatura e pressão, próximas ao fundo, na região adjacente ao canal de acesso à baía de Sepetiba (230'16.5"S e 4359'29.4"W, profundidade local de aproximadamente 25 m) através da utilização de um perfilador acústico ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), modelo WorkHorse BroadBand Sentinel (600 kHz, Teledyne-RDI). A partir dos dados adquiridos, observou-se a existência de correntes intensas próximo ao fundo (até 1,02 m/s), principalmente durante os períodos de enchente sob condições de sizígia, que são fortemente influenciadas pela orientação do canal de navegação. A análise das séries temporais das componentes da velocidade mostraram, em conformidade ao relatado por alguns autores, que esta é uma baía cuja circulação é fortemente influenciada pela dinâmica da maré sendo M2, M4, M6 e M8 as principais componentes harmônicas que atuam no sistema. Além disso, observou-se significativa assimetria da maré, sendo os períodos de enchente consideravelmente mais curtos e associados às correntes mais intensas, o que permite concluir que no setor investigado da baía de Sepetiba há dominância de enchente. Outra característica interessante da área de estudo relaciona-se à observação de que ventos intensos de S-SO são responsáveis pelo empilhamento de água no interior da baía, sendo que altura do nível da superfície da água apresenta relação direta com as variações da pressão atmosférica local. Em diversos períodos, quando há atuação de ventos de E-NE é possível encontrar Água Central do Atlântico Sul (ACAS) no interior da baía de Sepetiba, desde a sua entrada principal até as adjacências da ilha Guaíba. Além disso, foram identificadas diversas oscilações de baixa frequência que puderam ser associadas à variação da pressão atmosférica. Oscilações de alta frequência foram associadas à dinâmica da maré, a co-oscilações da maré e ao vento. Em relação à concentração de Material Particulado em Suspensão (MPS), durante os períodos de sizígia foram registradas as maiores concentrações material particulado na coluna dágua. Durante os períodos de sizígia, o fluxo de MPS é mais pronunciado do que durante as quadraturas, sendo que, independente do período da maré, o fluxo cumulativo de material particulado em suspensão é dirigido para o interior da baía de Sepetiba. Considerando o alinhamento dos vetores de velocidade em conformidade a direção preferencial do canal de navegação, tem-se que o fluxo cumulativo de MPS varia entre dirigido para SE na região próxima ao fundo, a dirigido para NE próximo ao topo da coluna dágua, o que sugere a deflexão do movimento das correntes em consequência do atrito. Ao longo de um dia, o fluxo do material particulado é mais pronunciado durante as enchentes, quando há aumento das tensões cisalhantes que atuam sobre o leito da baía redisponibilizando para a coluna dágua o material que estava depositado no fundo.

Distribution of 25 semi-volatile organic compounds of two urban lakes in Wuhan, China

In this study, the levels of 25 semi-volatile organic compounds (SVOCs) were measured in samples of water, suspended particulate matter (SPM) and sediment from two urban lakes in Wuhan, China. The total concentrations of 25 SVOCs varied from 529.4 to 2168.9 ng/L, 120.7 to 22543.7 ng/g dry weight and 1577.3 to 61579.6 ng/g dry wt. in water, SPM and sediment, respectively. The concentration of SVOCs in SPM was 9-10 times higher than that in water, and the concentration of SVOCs in sediment 1.5-2 times higher than that in SPM. The level of total SVOC25 in the samples from Moshuihu Lake was higher than that in Yuehu Lake. Among the 25 SVOCs, phthalate compounds were on the highest level in all observed samples ranging between 441.9-1831.2 ng/L, 116.3-17566.8 ng/g, dry wt. and 6432.8-48177.6 ng/g dry wt. in water, SPM and sediment, respectively. Bis(2-ethylhexyl)phthalate, the predominant component of the analyzed pollutants, was in the range from 246.7 to 537.5 ng/l, 51.2 to 15540.0 ng/g dry wt. and 468.2 to 45010.3 ng/g dry wt. in water, SPM and sediment, respectively. The content of PAHs, dinitrotoluene and isophoton in sediment was higher than that in water and SPM at most of the locations. The possible sources of the pollutants and their inter-relation with human activities were discussed.