In situ measurements of benthic primary production, respiration and nutrient fluxes in a hypersaline coastal lagoon of SE Brazil

Abstract

Bentbic oxygen and nutrient ftuxes were measured in a section of the hypersaline carbonate-rich coastal lagoon of Araruama, SE-Brazil. In situ incubations of the sediment surface (Zm - 1.5) were performed at one station with light/dark chambers during september 1993 (early spring period) and april 1995 (earlyautumn period). The carbonate..rich aediments were covered by 1-3 mm thick microalgal mats, dominated by the cyanobaeteria Phormidium sp, Oscillatoria sp, and Lyngbya sp. Benthic net primary production rates were 15.4 ± 0.7 mmolC/m²/d in early spring and 33.8 ± 8.8 mmolC/m²/d in early autumn, total community respiration rates attained 35.3 ± 7.2 and 65.7 ± 16.9 mmolC/m²/d, and pelagic primary production rates 1.7 ± 0.7 and 4.0 ± 1.4 mmolC/m²/d, respectively. Total community metabolism was thus heterauophic and mainly driven by benthic metabolism. The benthic release rates af ammonia were 0.65 ± 0.32 mmolC/m²/day in early spring and 0.58± 0.42mmoVm ldaym early autumn, butwere near to negligible for orthophosphate. Pelagic primaryproduction was limited byphosphorous, in part, by the preferential release of étmmonia over orthophosphate from the sediment-water interface. The benthic primary production and nutrient release rates were within the range of other eury-to hypersaline carbonate-rich environments characterized by non- consolidated algat rats.Fluxos bênticos de oxigênio e nutrientes foram medidos numa seção da lagoa hipersalina e carbonática de Araruama, SE-Brasil Incubações in situ da superfície do sedimento (Zm = 1,5) foram realizadas em uma estação com câmaras claras/escuras nos meses de setembro de 1993 (início da primavera) e abril de 1995 (início do outono). Os sedimentos ricos em carbonatos eram recobertos por um tapete microalgal de 1-3 mm, dominados pelas cianobactérias Phormidium sp,Oscillatoria spLyngbya sp. As taxas de produção primária yquida foram 15,4 ± 0,7 mmolC/m²/d Id no iníCIO da primavera e 33,8 ± 8,8 mmolC/m Id no início do outono, as taxas de respiração total da comunidade alcançaram 35,3 ± 7,2 e 65,7 ± 16,9 mmolC/m²/d Id, e as taxas de produção primária pelágica 1,7 ± 0,7 e 4,0 ± 1,4 mmolC/m²/d, respectivamente. Desta forma, o metabolismo total da comunidade mostrou-se heterotrófico e guiado principalmente pela contornação bêntica. As taxas de liberação bêntica de amônia foram 0,65 ± 0,32 mmoVm ldia no início da primavera e 0,58 ± 0,42 mmolC/m²/dia no início do outono e insignificantes para fósforo. O fósforo representou o elemento limitante da produçao primária pelágica, em parte, pela liberação preferencial de amônia sobre ortofOsfato a partir da interface água-sedimento. A produção primária bêntica e as taxas de liberação de nutrientes se enquadraram dentro da faixa estabelecida para outros sistemas eury­e hipersalinos carbonáticos, caracterizados por tapetes algais não-consolidados.

Keywords

• Produção primária
• Respiração
• Nutrientes
• Interface bêntica
• Laguna hipersalina
• Brasil
• Primary production
• Respiration
• Nutrients
• Benthic Interface
• Hypersaline lagoon
• Brazil