Nos ecossistemas aquáticos, o mundo oculto abaixo da superfície da água desempenha um papel importante na manutenção do equilíbrio. Os sedimentos no fundo de rios, lagos e lagoas são mais do que depósitos estáveis; Nutrientes como nitrogênio e fósforo são as principais zonas de atividade de reciclagem. Estes processos, que envolvem a degradação da matéria orgânica e outras trocas químicas, podem afectar dramaticamente a qualidade da água e a saúde de ecossistemas inteiros. Compreender como estes nutrientes se movem entre os sedimentos sobrejacentes e a água, especialmente em ecossistemas rasos, é fundamental para uma gestão eficaz dos ecossistemas.
O Professor José López, da Universidade de Aveiro, criou um modelo biogeoquímico para o ecossistema da Ria de Aveiro que tem em conta as interações biogeoquímicas na interface entre a coluna de água e a camada superior dos sedimentos de fundo. Ele realizou um estudo de modelagem para compreender melhor a importância dessas interações, principalmente no que diz respeito ao nitrogênio e ao fósforo. O estudo, publicado na revista Marine Science and Engineering, preenche uma lacuna importante na compreensão de como as trocas de nutrientes afetam a qualidade geral da água e a saúde dos ecossistemas em ambientes de águas rasas.
O modelo funciona simulando como os nutrientes se movem entre os sedimentos e a água, levando em consideração a entrada de fatores naturais, como o fluxo do rio, a temperatura e os níveis de salinidade, que afetam os níveis de nitrogênio e fósforo na coluna de água. O estudo aponta a importância de tratar os sedimentos como uma camada ativa do ponto de vista biogeoquímico. Esta nova abordagem vê a camada superior dos sedimentos como um elemento-chave que pode libertar ou absorver nutrientes através de processos como a decomposição da matéria orgânica. Isto sugere a necessidade de programas de monitorização integrados para monitorizar os parâmetros ambientais e melhorar a compreensão das interacções entre os sedimentos do estrato superior em áreas costeiras e marinhas. Também exige uma abordagem multidisciplinar para quantificar processos como a sedimentação e a bioturbação que são afectados pelas actividades da coluna de água. Em última análise, este quadro abrangente é fundamental para uma modelização, gestão e conservação ambiental eficaz.
O professor Lopes explicou: “Os resultados mostram que as interações entre os sedimentos e a água desempenham um papel importante no controle dos níveis de nitrogênio e fósforo na água, causando alterações significativas nas suas concentrações”. A equipe de pesquisa testou o modelo usando dados do mundo real coletados em vários locais ao redor do lago. Eles descobriram que os níveis de nitrogênio eram particularmente sensíveis ao oxigênio e à forma como o nitrato se movia, enquanto os níveis de fósforo eram mais influenciados pela forma como interagiam com o ferro e outros minerais. Estas descobertas fornecem novos insights sobre como as forças naturais moldam os níveis de nutrientes em tais ecossistemas.
O fluxo e a temperatura do rio foram considerados particularmente importantes nas mudanças nos níveis de nutrientes. O fluxo mais forte do rio, por exemplo, aumentou os níveis de fósforo em algumas áreas do lago, à medida que os nutrientes são lixiviados dos sedimentos. Embora os níveis de nitrogênio tenham permanecido praticamente constantes, as temperaturas mais altas levaram à liberação de mais fósforo dos sedimentos. O efeito das alterações nos níveis de salinidade foi pequeno, mas a importância global das interacções entre os sedimentos e a água foi clara, especialmente quando os rios trouxeram grandes quantidades de nutrientes.
No geral, o estudo destaca o papel importante que estas interações sedimentos-água desempenham na gestão dos níveis de nutrientes nos ecossistemas costeiros. Estas conclusões são importantes para quem gere a qualidade da água e a saúde geral de ecossistemas como a lagoa da Ria d’Avero.
Nota de diário
Lopes, JF “Avaliando o Impacto do Bentônico: Transferência Pelágica no Status de Nitrogênio e Fósforo da Coluna de Água Sob Reforço Físico: Um Estudo Modelo.” Revista de Ciência e Engenharia Marinha, 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/jmse12081310
Sobre o autor
Professor José Fortes Lopes É um ilustre estudioso do Departamento de Física da Universidade de Aveiro, Portugal, onde é docente desde 1992. Obteve o seu doutoramento. em Física pela Universidade de Provence, França, com especialização em dinâmica de fluidos e problemas baseados em energia.
Desde 1992 trabalha no Grupo de Meteorologia Oceânica e Climática do Departamento de Física, tendo sido um dos membros fundadores do Grupo de Modelação do Centro de Estudos Ambientais e Oceanográficos (CESAM) da Universidade de Aveiro. A sua investigação principal centrou-se na modelação numérica da circulação hidrodinâmica da região costeira e lagunar portuguesa da Ria de Aveiro. Posteriormente, abordou vários estudos sobre a qualidade das águas costeiras e o impacto das alterações climáticas nos ecossistemas costeiros e lagunares. Recentemente, tem se interessado por questões relacionadas às interações físicas e bioquímicas entre as interfaces da coluna d’água e o bentos.
Ao longo da sua carreira, o Professor Lopes publicou mais de 30 artigos revistos por pares nas principais revistas científicas e contribuiu para diversas conferências internacionais. Participou em vários projetos de investigação financiados.
Para além da sua investigação, o Professor Lopes é agora Diretor do Curso de Licenciatura em Oceanografia Meteorológica e Clima da Universidade de Aveiro Portugal e dedica-se muito à educação e mentoria relacionadas com questões ambientais e climáticas. Ele ministra cursos de graduação e pós-graduação em física geral, dinâmica, dinâmica de fluidos e uma variedade de tópicos relacionados às ciências meteorológicas, oceanográficas e climáticas, motivando os alunos a se envolverem na vida universitária com questões urgentes de clima e ecologia.
Fora da academia, o Professor Lopes é um defensor da conservação da natureza, colaborando frequentemente com organizações sem fins lucrativos para promover a sensibilização para questões sociais. Ele também gosta de escrever artigos de opinião sobre diversos temas relacionados a questões sociais.
