Introdução

O conhecimento do ambiente marinho é ainda limitado, já que, diferentimente dos ambientes continentais emersos, que têm os seus componemtes visiveis, o mar mostra apenas as suas interfaces água-costa e água-atmosfera, compreendendo uma superfície aparentimente manótona. No entanto, é abaixo da superfície que ocorrem processos complexos, que condicionam em grande parte a vida nos oceanos e no planeta. Para o adequado entendimento dos processos oceanográficos, são necessários informações sobre variáveis Sedimentares, biológicas, Minerais, entre outras.

O principal foco desta pesquisa meramente bibliográfica é de buscar compreender os conteúdos oceanográficos desde os sedimentos, recursos marinhos, entre outros pontos que se tomaram como foco nesta investigação.

Tal como referiu-se no parágrafo anterior, esta pesquisa é meramente bibliográfica, isto, é, basear-se-a na leitura das obras para a realização do mesmo.

Sedimentos

Denomina-se sedimento, toda partícula derivada das rochas ou de materiais biológicos (matéria orgânica) capazes de ser transportada por um fluido. Originam-se da fragmentação de rochas pelos processos de intemperismo, as quais são transportadas pela água ou pelo vento do local de origem, até os rios estuários até a locais de deposição, caracterizando-se por material sólido em suspensão na água ou depositado no leito.

Origem

Os sedimentos têm origem na erosão, as partículas erodidas que chegam ao estuário podem ser transportadas em suspensão no meio líquido ou pelo leito. As partículas em suspensão se movimentam com a velocidade da corrente de água. As partículas do leito deslocam-se por arraste, ou seja, pela velocidade da corrente; mas também sofrem resistência de atrito, o que resulta numa velocidade menor que aquelas em suspensão.

Tipos de sedimentos

A distribuição de sedimentos num estuário revela, geralmente, o predomínio de:

• Areia, nos canais em contacto directo com o mar;
• Silte/argila – em áreas urbanizadas e águas pouco profundas;
• Lodo (argila), junto a depressões topográficas, descargas de efluentes e em zonas de máxima turvação associadas à intrusão da cunha salina.

Mecanismos de transporte de sedimentos.

Erosão

A erosão é um fenômeno caracterizado pelo deslocamento de terra ou de rochas, podendo ser causado pela ação do homem ou por processos naturais. Quando ocorre por ação da natureza, a erosão está associada a agentes como o vento, as águas, a presença de seres vivos e variações climáticas, que modificam os solos e demais materiais da crosta terrestre.

Tipos de erosão

Erosão geológica ou natural

Ocorre sobre condição natural, ou seja, sem interferência do homem. Sua principal característica é que sua intensidade é sempre menor do que a intensidade com que os solos se formam.

Erosão acelerada

Ocorre sobre condições de interferência do homem. Neste caso, quase sempre a intensidade da erosão é muito grande e acelerada, sendo muito prejudicial por ocorrer num período de tempo muito curto.

Silva, (1995) classifica os tipos de erosão consoante os seus agentes causadores:

a) Erosão pluvial: é o tipo de erosão causado pela ação da água das chuvas. Em geral, qualquer desgaste do solo ocasionado pelas precipitações, em áreas onde o terreno é menos protegido pela vegetação e outros elementos, os efeitos da ação da água podem ser mais intensamente sentidos.

b) Erosão Fluvial: é o desgaste provocado pelo leito dos rios, quando eles se excedem avançam sobre as margens, quando a vegetação é removida e desprotege o relevo ao redor dos cursos da água.

c) Erosão Marinha: ocorre quando as rochas ou o solo litorâneo são desgastados pela água das ondas do mar. É um processo natural e que se transforma em problema quando habitações ou estradas são construídas em áreas ocasionalmente ocupadas pelas ondas.

d) Erosão Eólica: quando a força dos ventos é um dos grandes causadores da modificação do solo e das rochas. Seus efeitos variam de acordo com sua intensidade, mas em geral é mais lento que o causado pelas águas.

e) Erosão glacial: é o tipo de erosão causado pela ação do gelo, tanto da neve das geleiras. Geralmente ocorre quando as variações da temperatura congelam e descongelam a água, que se dilata e se comprime, afetando as rochas e os solos.

Transporte Sedimentar

Transporte é o movimento dos sedimentos por agentes como a água, o vento durante o qual os sedimentos sofrem arredondamento, devido aos choques entre si, e são separados de acordo com o seu tamanho, forma e densidade.

Silva (2003) divide o transporte de sedimentos em três grupos:

Carga sólida do leito ou de arrasto – são partículas que rolam ou escorregam longitudinalmente nos cursos de água, entrando em contacto com o leito praticamente todo o tempo.

Carga sólida saltitante – são as partículas que pulam ao longo do curso de água por efeito das correntes ou pelo impacto de outras partículas.

Carga sólida em suspensão – são os sedimentos suportados pelas componentes verticais das velocidades do fluxo turbulento, enquanto estão sendo transportados pelas componentes horizontais dessas velocidades, sendo suficientemente pequenas para permanecerem em suspensão, subindo e descendo na corrente acima do leito.

Deposição de sedimentos

Quando os rios atingem os estuários e a velocidade das suas águas reduzem de velocidade das correntes e as forcas que os sustenta são vencido com a força de gravidade os sedimentos carregados são depositados.

Deposição é o acúmulo de sedimentos transportados por água, vento ou gelo. A deposição ocorre na medida que o meio transportador vai perdendo sua energia. Os sedimentos mais grosseiros (seixos e cascalhos) são os primeiros a se depositarem, e os mais finos (argila) são os últimos. Os depósitos sedimentares têm características próprias em função do agente transportador do material.

Em ambientes marinhos bancos de areia são feições costeiras arenosas que formam uma sobre-elevação no leito, caracterizadas por um contorno batimétrico fechado. São encontrados em estuários e áreas costeiras onde há abundância de areia e o regime hidrodinâmico é capaz de transportá-los

 Eles são fornecedores potenciais de agregados marinhos; representam um sistema de defesa costeiro natural, mas também representam uma ameaça à navegação, além disso, são regiões preferenciais de acúmulo de microrganismos.

Formação de banco de areia

Ainda não se sabe exatamente como a formação de bancos de areia acontece, mas uma das teoria mas recente defende de que eles surgiram há cerca de 18 mil anos, com o final da era do gelo, apos a ultima era glacial, em 11mil anos os mares subiram de nível do mar inundando muitas áreas e reformulando as regiões costeiras.

Os bancos de areia modificam as correntes residuais de maré, dentre os fatores que determinam seu crescimento destaca-se a disponibilidade de areia, o tamanho do grão e a presença de escoamentos secundários. Eles inicialmente se desenvolvem em forma circular e evoluem para uma forma mais alongada. A morfologia dos bancos é resultado de uma interação não linear entre correntes de maré, transporte de sedimentos e a topografia de fundo. Devido à interação desses processos, uma variedade de bancos de diferentes origens pode existir no mesmo ambiente de maré.

Assoreamento dos estuários ou rios

Assoreamento é a obstrução, por sedimentos, areia ou detritos quaisquer, de um estuário, rio, ou canal. Que pode causar a redução da velocidade das correntes, este fenômeno pode ser produzido naturalmente por rios, correntes costeiras e ventos, ou através da influência antrópica por obras de engenharia civil, tais como pontes e barragens Carlstron Filho, (1981).

É uma das causas que leva o desaparecimento de rios, devido à redução de profundidade, os processos erosivos, causados pelas águas, ventos e processos químicos, antrópicos e físicos, desagregam solos e rochas formando sedimentos que serão transportados, o depósito destes sedimentos constitui o fenômeno do assoreamento.

Assoreamento é um fenômeno muito antigo e existe há tanto tempo quanto existem os mares e rios do planeta, e este processo já encheu o fundo dos oceanos em milhões de metros cúbicos de sedimentos.

Influência de marés no transporte de sedimentos

A propagação da onda de maré pode representar o maior mecanismo físico de circulação no ambiente estuarino. A penetração da maré tem um papel fundamental na renovação e mistura das massas de água, na distribuição de sal, sedimentos e nutrientes dos estuários Perillo, (1995). As variações verticais da maré são causadas pela combinação da atração gravitacional do sistema Terra-Lua-Sol, com a rotação da Terra e, recebem influência da morfologia da plataforma continental.

Marés são as alterações cíclicas do nível das águas do mar causadas pelos efeitos combinados da rotação da terra com as forças gravitacionais exercidas pela lua e pelo sol o campo gravítico da terra. Os efeitos das marés traduzem-se em subidas e descidas periódicas do nível das águas cuja amplitude e periodicidade é influenciado pelos factores hidrodinâmicos.

Influência de Correntes no transporte de sedimentos

Correntes são as alterações inversas das marés, são alterações ou movimentos horizontais das massas de águas que se deslocam em diferentes rumos ao longo dos oceanos, mares e estuário. As correntes estuarinas tanto podem ser uma fonte de energia como um importante factor de pressão para os ecossistemas aquáticos DAY et al., (1989). Para intensidades moderadas, elas funcionam como fontes de energia para os prados marinhos, ao transportar matéria orgânica e nutrientes inorgânicos ou sedimentos. Se as correntes forem muito fortes, a sua acção passa a ser perturbadora, podendo levar à erosão das margens e transportar sedimentos no estuário por quebra das suas fixações no leito.

As correntes exercem papel fundamental no transporte e ressuspensão de sedimentos; dessa forma, espera-se um transporte sedimentar ao longo do canal que pode ter gerado depósitos a jusante, onde cessa a intensificação gerada pelo confinamento das correntes.

Influência de ondas no transporte de sedimentos.

Onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso), com velocidade definida.

As ondas são formadas pela força do vento sobre a água, e o tamanho destas varia com a velocidade do vento, da sua duração e da sua distância. O movimento da água que resulta da força do vento, transporta energia cinética que pode ser aproveitada por dispositivos próprios para a captação dessa energia.

As ondas podem atuar causando erosão dos sedimentos de zona costeira e adjacentes transportá-los até as desembocaduras estuarinas. Quando estas invadem os estuários, pode ocorrer também a erosão das margens e a ressuspensão de sedimentos que serão dispersos pelas correntes.

Influencia das descargas fluviais no transporte de sedimentos

A descarga fluvial é uma variável importante para que ocorram os processos físicos, químicos, biológicos e geológicos nos sistemas estuarinos. Neste tipo de sistema, variações na descarga de água doce influenciam os padrões de circulação e mistura, a diluição e a intrusão do sal, o transporte de sedimentos, nutrientes, poluentes, bem como a distribuição das comunidades biológicas Perillo, (1995).

Muitos trabalhos apontam a influência da dinâmica de fluviais no transporte de sedimentos e nas alterações morfológicas observadas em ambientes costeiros.

O aporte fluvial pode fornecer uma significativa quantidade de sedimentos ao estuário e reduzir o transporte dos mesmos nas suas águas. Este aporte mantêm os gradientes verticais e horizontais da salinidade de modo a produzir uma única circulação estuarina dispersando os sedimentos. Contudo, em tempos de enchente estes efeitos podem se estender consideravelmente em direção ao mar.

A estratificação das águas estuarinas, ao induzir o escoamento da água doce sobre a cunha salina, permitindo o transporte à superfície de substâncias dissolvidas e favorece a inversão do sentido de escoamento nas camadas inferiores, responsáveis pelo transporte de sal e de poluentes para montante.

Dragagem

A dragagem consiste no processo de remoção ou relocação de solos e sedimentos do fundo de um curso de água qualquer. Atua não só na necessidade contínua de aprofundamento e alargamento de canais, portos, lagos, estuários e rios, mas também em aterrar pântanos, charcos e áreas alagadas, para serem empregados como terra firme; e utilizando um tipo especial de embarcação, denominada draga.

Segundo Bray, (1997) e Compton’s Enciclopédia, (1998) os trabalhos de dragagem vêm evoluindo desde a mais remota antiguidade, sendo alguns destes: abertura das profundidades dos portos, abertura de canais para a navegação, abertura de canal para o fluxo das águas, execução de aterros hidráulicos.

Importância dos sedimentos

• Os dedimentos são de fundamental importância para a vida pois grande parte deles são ricos em sais minerais e em adubos orgânico;
• Os sedimentos se depositam nas planicies e tornam a terra mais fértil, pois os sais os sais minerais auxiliam no crescimento das plantas.

Oceanografia biológica

Os biólogos marinhos tradicionalmente estudam organismos individuais, incluindo sua taxonomia, comportamento, fisiologia e outros aspectos de sua biologia. Por outro lado, os oceanógrafos biológicos tendem a utilizar uma abordagem multidisciplinar, estudando os processos biológicos e os organismos marinhos dentro do contexto do seu ambiente natural.

 O ambiente marinho pode ser dividido em dois grandes setores, o domínio pelágico, que refere-se à coluna d´água, e o domínio bentônico que refere-se aos fundos oceânicos  que pode ser consolidado (ex: rochas) ou inconsolidado (ex: areias). O ambiente pelágico subdivide-se em província nerítica, (coluna d’água sobre a plataforma continental, influenciada pela presença de compostos de origem terrígena e ocorrência de luz ao longo de toda a sua extensão) e província oceânica (demais áreas). Na oceanografia biológica se dividem os organismos marinhos em três categorias:

plâncton, nécton e bentos. O plâncton é formado pelos organismos que vivem na coluna de água sem conseguirem nadar contra as correntes marinhas. O nécton é constituído pelos organismos que tem boa capacidade natatória, não dependendo de correntes para se deslocarem. O bentos são formados pelos organismos que vivem no substrato.

Plâncton

O plâncton é constituído por uma comunidade de organismos com poder limitado de locomoção, sendo transportados passivamente pelas correntes ou movimentos d’água. Este grupo é representado por vírus, fungos, microalgas, protozoários, microcrustáceos, larvas de diversos metazoários, gametas, etc. O plâncton pode ser dividido em plâncton vegetal, que corresponde ao fitoplâncton, e em plâncton animal chamado de zooplâncton. O fitoplâncton é formado por organismos com uma única célula ou organizado em colônias, como as algas microscópicas e os protistas.

O zooplâncton é composto pelos animais e os protistas nãofotossintetizantes, compreendendo desde organismos com uma única célula até vertebrados. Os ovos e larvas de peixes pertencem ao zooplâncton, e podem ser denominados como ictioplâncton. As bactérias e as algas azuis são denominadas como bacterioplâncton.

Outra classificação para o plâncton, baseada no seu ciclo de vida e tempo de permanência no plâncton, subdivide este grupo em: (a) holoplâncton: organismos que vivem todo seu ciclo de vida no plâncton; (b) meroplâncton: organismos que passam apenas parte de sua vida no plâncton, como larvas do nécton e bentos; (c) ticoplâncton: são organismos de hábitos bentônicos que ocasionalmente vão para o plâncton por ação de correntes fortes.

Bentos

Os organismos bentônicos são definidos como espécies que vivem em relação íntima com o fundo (substrato), seja para fixar-se a ele, ou para perfurar, escavar e/ou caminhar sobre a superfície. O substrato pode ser consolidado (rochas, madeira, piers, etc.) ou inconsolidados (areia, lama, etc.). Os organismos bentônicos são compostos por macroalgas, microalgas e plantas aquáticas (fitobentos); animais e muitos protistas (zoobentos).

Quanto ao tamanho os organismos bentônicos podem ser classificados em: (a) macrobentos (> 1,0 mm): animais visíveis a olho nu, como a maioria dos caranguejos, equinodermes, peixes bentônicos, etc.; (b) meiobentos (0,1 – 1,0 mm): animais que vivem permanentemente enterrados no sedimento, que livres, quer dentro de estruturas por eles construídas, ex: muitos moluscos e vermes; (c) microbentos (< 0,1 mm): animais microscópicos que se desenvolvem sobre o substrato, principalmente protistas.

Os organismos podem apresentar comportamentos tanto bentônicos quanto pelágicos,

migrando entre os dois ambientes diariamente como ocorrem com crustáceos, moluscos e peixes. Tais migrações podem estar relacionadas com estratégias reprodutivas ou de alimentação. Estima-se que cerca de 70% dos invertebrados bentônicos possuem larvas planctônicas. O ambiente bentônico é amplamente dominado por organismos invertebrados, apesar de todos os filos estarem representados.

As importâncias dos organismos bentônicos são inúmeras:

• Cerca de 98% das espécies existentes nos oceanos e região costeira são bentônicas, desconsiderando-se os microorganismos.
• Maricultura: espécies cultiváveis para alimentação humana e outros produtos como pérolas e ração animal (ex: mexilhão, ostras, camarão, vieiras, etc.);

Organismos bentônicos são utilizados como indicadores em estudos de poluição marinha, pois acumulam substâncias em seus tecidos;

• São espécies alvos de pescarias (ex: camarão, vieira, abalone, etc.);
• Atrativos para mergulhos em recifes, costões rochosos, etc.;
• Extração de compostos químicos bioativos para produção de fármacos (ex: a substância AZT – utilizada no tratamento da AIDS foi extraída de uma esponja).
• Os organismos bentônicos podem ser classificados quanto a sua posição no substrato em: epibentônicos: vivem sobre o substrato; endobentônicos: vivem no interior do substrato.

Os organismos epibênticos subdividem-se em: sésseis: organismos fixos sobre uma superfície sólida; vágeis: organismos que possuem capacidade de se movimentar sobre o substrato. Já os organismos endobentônicos apresentam as seguintes estratégias:

cavadores: escavam substratos inconsolidados;  perfuradores: perfuram substratos duros.

As formas de alimentação dos organismos bentônicos são muito diversas e são classificados

em: suspensívoros (capturam partículas da coluna de água); comedores de depósitos;

herbívoros (alimentam-se de algas e vegetais superiores); carnívoros; necrófagos (alimentam-se de restos de animais e vegetais mortos).

Nécton

O nécton marinho é composto por uma grande diversidade de animais (invertebrados e vertebrados) que possuem órgãos de locomoção capazes de permitir-lhes deslocamentos consideráveis no meio aquoso. Os moluscos cefalópodes (ex: lulas) são os únicos invertebrados que fazem parte deste grupo. A maior fração do nécton marinho é composta por peixes, porém grandes crustáceos, répteis, tartarugas, aves e os mamíferos marinhos são também incluídos no nécton.

Peixes – tanto em termos numéricos, como de biodiversidade e mesmo de relevância ecológica, os peixes podem ser considerados como os grandes dominadores do nécton. E como tais estão adaptados. Atualmente, são reconhecidos mais de 25.000 espécies de peixes e o número de novas espécies descritas anualmente excede o número de novas espécies de tetrápodes (anfíbios, aves, répteis e mamíferos, em conjunto). As espécies de peixes vivos compõem 57 ordens, sendo que 21 são exclusivamente marinhas (1.638 espécies) e 10, exclusivamente de água doce (4.320 espécies).

O menor peixe descrito (Schindleria brevipinguis) tem 8,4 mm na fase adulta e foi encontrado em um recife de coral da Austrália, já quem apresenta as maiores dimensões é o tubarão baleia (Rhincodon typus) com até 20 m de comprimento e mais de 20 toneladas de peso. Os peixes podem ser divididos em três grandes grupos não monofiléticos: peixes considerados “primitivos”, que não possuem mandíbula, chamada Superclasse Agnatha; Classes Chondrichthyes (peixes cartilaginosos) e Osteichthyes.

Cadeias tróficas

Todos os animais têm de se alimentar e são potencial alimento para outros animais. No meio marinho, do menor dos organismos planctónicos à enorme baleia, todos se alimentam de recursos vivos e mortos existentes no ecossistema.

Plantas e animais estão ligados entre si por relações predador-presa designadas de cadeias alimentares ou cadeias tróficas. As cadeias alimentares ligam de forma direta os predadores às suas presas que estão distribuídos em diferentes níveis tróficos.

Tal como os ecossistemas terrestres, no meio marinho, as relações tróficas iniciam-se com o Sol como fonte de energia para os organismos produtores, geralmente seres vivos fotossintéticos. Estes seres vivos servem de alimento para outros organismos consumidores (primários, secundários, terciários…) e decompositores. As relações que se estabelecem entre os níveis tróficos podem ser esquematizadas em “cadeias tróficas” ou “cadeias alimentares” que, por sua vez, podem ser desenhadas sob a forma de “pirâmides alimentares” divididas nos vários níveis que representam os diferentes níveis tróficos: produtores, consumidores primários e consumidores secundários.

As pirâmides alimentares são representações das relações lineares entre predadores e respectivas presas e que representam a direção do fluxo de energia e biomassa disponíveis em cada nível trófico.

Os produtores constituem o primeiro nível trófico e a base da pirâmide alimentar. No ambiente marinho, os produtores são os organismos mais abundantes. São chamados produtores porque produzem o seu próprio alimento (hidratos de carbono e oxigénio) a partir dos nutrientes disponíveis no meio e ainda a partir da energia solar pelo processo da fotossíntese. Os produtores mais comuns no ambiente marinho são as algas e o fitoplâncton.

A seguir aos produtores seguem-se os níveis tróficos associados aos consumidores. Os consumidores podem ser divididos em três grandes grupos: herbívoros, carnívoros e omnívoros.

Os consumidores que se alimentam dos produtores são os consumidores primários e constituem o segundo nível da pirâmide alimentar.  Estes seres vivos são herbívoros e alimentam-se das algas e fitoplâncton. O zooplâncton é um consumidor primário comum em meio marinho e que se alimenta de fitoplâncton. No entanto, outros organismos de maiores dimensões, por exemplo a Carpa, também são herbívoros e são, por isso, consumidores primários.Os consumidores secundários, por sua vez, constituem o terceiro nível da pirâmide alimentar e alimentam-se dos consumidores primários, e assim sucessivamente. Os consumidores secundários como pequenos peixes ou estrelas-do-mar, são carnívoros e possuem uma série de adaptações para apanhar e comer as suas presas. Alguns animais comem outros animais assim como plantas e por isso são designados de omnívoros.

Este fluxo começa com a energia solar que é convertida em alimento pelos organismos fotossintéticos e depois é transferida para outros seres vivos até ao topo da pirâmide alimentar. Na passagem de um nível trófico para o seguinte há sucessivas perdas de energia pelo que, a energia acumulada no topo da pirâmide alimentar é inferior a qualquer dos níveis anteriores.

Tal como no caso da energia, a biomassa também é maior nos níveis tróficos mais baixos e vai diminuindo drasticamente nos níveis seguintes. Os predadores de topo, representam normalmente a menor quantidade de biomassa. Compreende-se então que a quantidade de alimento disponível vai sendo cada vez menor à medida que subimos na pirâmide alimentar ao passo que os seres vivos vão sendo em menor número e tendo, progressivamente, maiores dimensões.

A maior parte das vezes, as relações tróficas são mais complicadas do que uma simples cadeia. As cadeias alimentares são lineares mostrando apenas a relação específica e direta entre predadores e suas presas.

Na maior parte dos casos as cadeias alimentares relacionam-se umas com as outras numa rede complexa designada de “teia alimentar”. As teias alimentares incorporam múltiplas interações entre diferentes organismos de um ecossistema e representam várias cadeias alimentares em simultâneo. Apesar de poderem ser muito complexas, são uma representação mais realista do fluxo de energia.

O homem também faz parte da cadeia alimentar do ambiente marinho e é considerado um predador de topo. Não só se alimenta de peixe, crustáceos e outros invertebrados marinhos, como utiliza algas para produzir gelatina, gelados e outros produtos não alimentares como a pasta dos dentes. Atualmente, uma das principais ameaças a este equilíbrio é precisamente o declínio dos organismos do topo das cadeias tróficas marinhas, geralmente peixes de maiores dimensões, devido às intensas pescas comerciais. Face a estas ameaças, é importante que o homem tente minimizar o seu impacto nas cadeias tróficas marinhas de forma a conseguir proteger os recursos dos quais ele próprio depende. Outros problemas de origem humana que afetam as cadeias tróficas marinhas incluem a incorporação de material plástico nas cadeias tróficas, a bioacumulação e bioamplificação de poluentes muitos deles tóxicos.

Produção primária

Produção primária designa o processo de formação da matéria orgânica pelos autótrofos em um determinado ecossistema a partir da redução de um composto doador de carbono, geralmente o gás carbônico. Também pode ser definida como a matéria orgânica que se acumula nos organismos autótrofos em um determinado intervalo de tempo e determinada área ou volume.

A produção total resultante da fotossíntese da comunidade autótrofa é denominada produção bruta, da qual se subtrai a respiração e o consumo da mesma comunidade para se estimar a produção líquida. A taxa de produção primária (produtividade) de um determinado ecossistema pode ser expressa em gramas de carbono por metro quadrado por dia (gC/m2/dia) ou por ano (gC/m2/ano). No hábitat pelágico considera-se a produção por metro quadrado de zona eufótica, isto é, desde a superfície até o nível do ponto de compensação da fotossíntese, equivalente a aproximadamente 1% da radiação solar incidente na superfície.

O carbono é o elemento básico da vida em nosso planeta, contribuindo, respectivamente, com aproximadamente 40 e 18% da biomassa seca vegetal e animal, formando diversos reservatórios na atmosfera, na hidrosfera, na litosfera e na biosfera.

Os fluxos entre estes reservatórios variam enormemente, desde escalas geológicas e planetárias até milésimos de segundos no nível celular. A produtividade primária não representa apenas a fixação do carbono, pois os ciclos globais do carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, que são os elementos mais abundantes da biosfera, conhecidos como o grupo CHONPS, encontram-se interligados na síntese da matéria orgânica. A produção primária é uma das etapas do ciclo biogeoquímico desses elementos, na qual o carbono fixado inicialmente pela fotossíntese (ou quimiossíntese) combina-se com os demais para formar a biomassa de algas, bactérias e vegetais superiores.

As microalgas e as bactérias fotoautótrofas do plâncton (fitoplâncton e bacterioplâncton, respectivamente) representam a principal reserva de energia química da base da pirâmide trófica oceânica. Em condições satisfatórias de luz e nutrientes, crescem rapidamente (uma a duas divisões por dia) e a energia acumulada é diretamente consumida por protistas e metazoários do zooplâncton, que servem de alimento para os carnívoros, e assim por diante, até os níveis superiores da pirâmide trófica marinha.

A matéria orgânica produzida pela produção primária é classificada em quatro categorias bioquímicas: carboidratos, ácidos graxos (lipídeos), proteínas e ácidos nucléicos. Nos autótrofos marinhos, cadeias de carboidratos (polímeros) formam membranas e paredes celulares ou são estocadas no interior da célula vegetal, como amido e glicogênio, para uso nos processos metabólicos que requerem energia química na forma de ATP.

A produção primária usa a energia solar absorvida por pigmentos fotossintéticos (fotossíntese) ou a energia química (quimiossíntese) oriunda da oxidação de compostos reduzidos (p. ex., H2S, CH4, H2). Assim como nos ecossistemas terrestres, os autótrofos marinhos em geral crescem através da fotossíntese oxigênica, na qual o elemento redutor do CO2 atmosférico dissolvido na água do mar é o elétron cedido pelo átomo de hidrogênio resultante da separação da molécula de água durante a Fotólise de Hill. Nessa reação, o oxigênio é liberado para o meio aquático.

Em ambientes eutrofizados, que se tornam anóxicos, a fotossíntese anoxigênica é feita exclusivamente por bactérias anaeróbicas, que usam elétrons da redução de compostos oxidados para reduzir o CO2 e obter carboidrato. As bactérias mais comuns desse processo são as sulfobactérias e metanobactérias, que usam sulfetos e metano provenientes da degradação da matéria orgânica em condições anóxicas.

Na quimiossíntese, as bactérias usam elétrons da redução de metais e outros compostos reduzidos e liberam O2 no meio, como na fotossíntese oxigênica dos autótrofos eucariontes. A quimiossíntese representa menos que 1% da matéria orgânica particulada (MOP) estocada anualmente nos oceanos.

Caracterização da fauna e flora pelágica

A zona pelágica

A zona pelágica, marinha ou pelágica é aquela coluna de água que se encontra no fundo do mar. Inclui a zona nerítica, localizada na plataforma continental e cuja profundidade máxima é de 200 metros; e também a zona oceânica, que se estende da borda da plataforma continental até o mar. Dependendo da profundidade, a zona pelágica pode ser subdividida em várias zonas: epipelágica, mesopelágica, batipelágica, abissopelágica e hadopelágica, cada uma com suas características bem definidas.

A zona epipelágica corresponde à zona fótica, que é a camada mais superficial e de maior produtividade primária e maior biodiversidade; enquanto o mais profundo, o hadopelágico tem muito poucas espécies conhecidas até o momento.

Características das  zonas pelágicas

Representa toda a coluna de água do fundo do mar, que apresenta grande variabilidade em termos de seus parâmetros físico-químicos e biológicos. Nos primeiros metros da coluna de água, ela é bem iluminada, mas a luz solar adequada para a fotossíntese só chega a cerca de 80 metros, enquanto a luz visível pode chegar a 200 metros de profundidade.

• O oxigénio dissolvido é mais abundante nos primeiros metros, depois cai para uma zona de oxigénio mínimo (200 m) e começa a subir novamente.
• A diversidade biológica também é maior nas águas rasas, diminuindo com a profundidade.
• A pressão aumenta com a profundidade à razão de uma atmosfera de pressão a cada 10 metros.
• A temperatura é relativamente uniforme perto da superfície. Em seguida, começa a diminuir gradualmente com o aumento da profundidade e mais tarde cai abruptamente na zona termoclina que está localizada perto de 150 m de profundidade.

Divisão batimétrica da zona pelágica

Zona epipelágica

Estende-se até 200 metros de profundidade. É uma área bem iluminada que corresponde à chamada zona fótica. Nesse espaço, a fotossíntese é realizada pelo fitoplâncton, além dos produtores fotossintéticos bentônicos. A temperatura permanece praticamente estável nos primeiros metros devido à ação dos raios solares e à mistura que ocorre graças aos ventos e correntes. Em seguida, há uma queda repentina de temperatura na zona de termoclina.

Flora

• A flora da zona epipelágica é representada pelo fitoplâncton nos primeiros aproximadamente 80 metros de profundidade, mas estes começam a se tornar cada vez mais escassos à medida que são ultrapassados.
• O fitoplâncton é composto não apenas de algas unicelulares, mas também de bactérias. As espécies fitoplanctônicas incluem, por exemplo, Chaetoceros decipiens, Cimbella lanceolata, Ditylium sp., Rhizolemnia (diatomáceas), proclorófitas, crisófitas, clorófitas e euglenófitas.

Fauna

• A fauna da zona epipelágica é muito diversa e é representada tanto por organismos microscópicos, pertencentes ao plâncton, como por organismos de grande porte, como os mamíferos marinhos, pertencentes ao nekton.
• Entre os organismos zooplanctônicos estão larvas de praticamente todos os grupos zoológicos existentes no ambiente marinho (meroplâncton), copépodes, miscidáceos, pterópodes, medusas, poliquetas e rotíferos, entre outros.
• Organismos Nekton são aqueles que podem nadar livremente sem serem carregados por correntes e ondas.

Zona mesopelágica

Estende-se entre 200 e aproximadamente 1000 metros de profundidade (2000 m segundo alguns autores). É conhecida como zona crepuscular. Não há luz suficiente para a fotossíntese, mas há suficiente para a visão dos animais. A temperatura nesta área oscila entre aproximadamente 5 e 10 ° C, com as maiores temperaturas encontradas nas profundidades mais baixas.

Flora: Não há luz solar suficiente nesta área para que as plantas façam a fotossíntese, portanto não existe nenhum organismo com essas características.

Fauna: Animais na zona mesopelágica são principalmente escotófilos (eles gostam da escuridão). O zooplâncton mesopelágico é mais ou menos semelhante ao plâncton epipelágico, sendo igualmente dominado por copépodes. Os ostracodes (crustáceos bivalves) também são abundantes. Os peixes de boca eriçada (que têm uma enorme quantidade de dentes) e o peixe lanterna representam cerca de 90% de todos os peixes desta área. Existem também várias espécies de camarão mesopelágico.

Zona batipelágica

Esta zona está localizada imediatamente abaixo da zona batipelágica e atinge uma profundidade de aproximadamente 4000 m. A temperatura é muito constante e está entre 0 e 4 ° C.

Flora: Totalmente inexistente.

Fauna: Nesta camada, como na camada imediatamente acima, os organismos mais frequentes são os peixes-boca-de-cerdas e os peixes-lanterna.

Zona abissal

Para alguns autores está entre 4.000 e 6.000 m de profundidade, entretanto, outros situam-se entre 2.000 e 6.000 m de profundidade. São águas frias (1 a 4 ° C), pobres em oxigênio e também com pressão muito alta.

Flora: Não há plantas nesta área devido à falta de luz.

Fauna: Os peixes de águas profundas não têm bexiga-natatória e muitos são completamente cegos ou, ao contrário, com olhos desproporcionalmente desenvolvidos.

Área de Hadal

É a área mais profunda conhecida até hoje. Ele está localizado abaixo de 6.000 metros e representa as chamadas trincheiras oceânicas. As pressões nesta área são extremas e é uma área muito pouco conhecida.

Flora: Não existe.

Fauna: A fauna pelágica desta área é praticamente desconhecida e difícil de separar da bentopelágica por viver muito próximo ao fundo. A maioria é lulas ou ratfish pertencentes a espécies ainda não descritas.

Segundo Pereira na oceanografia biológica os organismos marinhos divide-se em três categorias: “plâncton, nécton e bentos”.

• O plâncton é formado pelos organismos que vivem na coluna de água sem conseguirem nadar contra as correntes marinhas.
• O nécton é constituído pelos organismos que tem boa capacidade natatória, não dependendo de correntes para se deslocarem.
• Os bentos são formados pelos organismos que vivem no substrato.

Instrumentos utilizados na oceanografia biológica

É possível dividir os equipamentos de coleta para organismos planctônicos em três categorias, conforme descrito a seguir:

Instrumentos que capturam como garrafas de Niskin

Essas garrafas são as mais utilizadas para coleta de fitoplâncton, em geral microvegetais fotossintéticos, como diatomáceas, dinoflagelados, protistas e cianobactérias. A garrafa do tipo Niskin já foi descrita na coleta de água para estudos físicos e químicos. Para operar essas garrafas são necessários como acessórios: guincho oceanográfico, e mensageiro.

Bomba centrífuga

A bomba do tipo externa, a mais utilizada, consiste em uma centrífuga elétrica ou a gasolina, com potência para sugar os organismos na profundidade proposta. A mangueira de sucção deve ter um mínimo de 5 cm, 2 de diâmetro e a ponta sugadora deve ser baixada, já com água no seu interior, por meio de um cabo com lastro na ponta.

CUFES

O amostrador subaquático contínuo de ovos de peixe, em inglês, continuous underway fish egg sampler (CUFES), como o próprio nome já revela, foi desenvolvido para a captura de ovos de peixe.

Vantagens: opera em qualquer condição meteorológica; permite coleta contínua; outros tipos de coleta podem ser feitos simultaneamente; resultados de abundância em tempo real.

Desvantagens: coleta restrita à profundidade de 3 m, e pode danificar organismos.

Redes coletoras

As redes são os amostradores mais utilizados para a coleta de organismos zooplanctônicos, podendo variar em forma e tamanho.

Abertura ou boca: em geral rígida na porção anterior, por onde entra a água, delimitada por um aro que dá forma à rede, com estrutura que pode ser circular, retangular, quadrada ou pentagonal.

 Corpo: elemento principal da rede, composto de uma malha filtrante (em geral fina), que pode variar em comprimento, conforme a espessura da malha utilizada.

Coletor: local onde fica depositada a amostra coletada, localizado no extremo posterior da rede e fixado por um encaixe preso por uma braçadeira.

Redes com mecanismo de fechamento simples

O sistema de fechamento mais simples e eficiente é o feito por estrangulamento da porção anterior da rede.

Coletor contínuo de plâncton

O coletor contínuo de plâncton, continuous plankton recorder (CPR) em inglês, pode ser considerado como uma classe de coletores de alta velocidade. Esse amostrador é utilizado como padrão para estudos de monitoramento sazonal de aglomerações planctônicas em profundidades de no máximo 10 m.

Recursos Marinhos

Recursos minerais da zona costeira e plataforma continental

De acordo com KRUG, (2012), na margem continental (zona costeira, plataforma, talude e elevação continental), os principais minerais são agregados para construção e indústria (calcário, areia siliciclástica, placeres de minerais pesados e gemas, fosforita, evaporitos, carvão, enxofre, petróleo e hidratos de gás). Evidentemente, o recurso mineral mais abundante é a água que poderá desempenhar papel importante no futuro como fonte de sais e água doce.

A água do mar como recurso mineral

Atualmente operam mais de 300 plantas nas zonas costeiras de 60 países extraindo materiais da água do mar. As águas oceânicas armazenam 5 x 1016 t de minerais, sendo suas concentrações praticamente constantes em qualquer oceano do mundo.

um elemento mineral ou composição de elementos com quantidade e qualidade suficientes para serem extraídos produzindo lucro”. Segundo estudos, 99% dos sólidos dissolvidos na água do mar são compostos apenas por nove elementos, sendo que o sódio e o cloro constituem 85,6% do total, seguidos, em ordem decrescente, por enxofre, magnésio, cálcio e potássio.

Dos 60 ou mais elementos conhecidos dissolvidos na água do mar, somente poucos são atualmente extraídos com lucro: cloreto de sódio, magnésio (na forma de compostos de magnésio e magnésio metal), bromo e água doce a partir da água salgada.

Extração de sal

Basicamente, sal pode ser extraído de três maneiras: sal solar (evaporação da água do mar em salinas); de bacias evaporíticas (minério de sal), e pelo processo de evaporação a vácuo (usa rocha ou sal solar), o qual produz sal de alta qualidade e pureza pelo processo de evaporação a vácuo da salmoura.

Obtenção de sal solar

O sal é  produzido por evaporação em mais de 300 plantas de extração distribuídas em 60 países. Esse processo é mais eficiente em áreas desérticas de baixa umidade, precipitação restrita, ou limitada a determinadas épocas do ano, e altas taxas de evaporação, mas na maioria das vezes ocorre em áreas temperadas, com solos impermeáveis ou facilmente impermeabilizáveis, possuindo trechos planos em cotas convenientes. Estas são condições que devem ser satisfeitas para uma área se tornar apropriada para a extração de sal marinho.

Magnésio da água do mar

Cada quilômetro cúbico de água do mar contém aproximadamente 1,3 milhões de toneladas de magnésio (0,13%), o que é um valor considerável. O desenvolvimento de processos econômicos e práticos para a extração de magnésio da água do mar tem proporcionado ao mundo um fornecimento desse versátil metal para diversos usos.

O tratamento da água do mar para a produção de hidróxido de magnésio, que depois pode ser transformado em cloreto de magnésio e daí produzir magnésio metal ou óxido de magnésio e outros compostos para diversas aplicações, compreende uma série de passos. Primeiramente é feita uma solução com conchas muito moídas que é misturada à água do mar. Isso faz com que se converta o magnésio da água do mar em hidróxido de magnésio (o leite de magnésia), que é insolúvel. O hidróxido de magnésio precipitado é coletado do fundo de grandes tanques de sedimentação. No próximo passo, filtros são utilizados para a obtenção do bolo de hidróxido de magnésio, que é misturado com uma solução de cloreto de magnésio.

Obtenção da água doce a partir da água do mar

O minério oceânico mais abundante e acessível é a água. Ela cobre aproximadamente 71% da superfície terrestre, com volume total calculado em 1.370 milhões de km3, a maior parte desse volume (97%) ocorre nos oceanos e mares (água salgada imprópria para consumo humano e produção de alimentos) e os 3% restantes (água doce) não estão inteiramente disponíveis para uso. A maior parte da água doce (68,7%) está nas calotas polares e geleiras; 30,1% constitui as águas subterrâneas, e 0,9% está em pântanos e na umidade dos solos. A água dos rios e lagos representa apenas 0,3% do total de água doce do planeta, de forma que somente uma pequena porção desta é acessível para o uso humano e é finita. A demografia mundial tem uma enorme

influência no suprimento de água doce na Terra.

Sistemas de dessalinização

Existem três processos principais de dessalinização: destilação convencional (solar) e artificial (processo de evaporação instantânea a vácuo); membrana (osmose reversa e eletrodiálise), e cristalização (congelamento). Entretanto, as duas tecnologias mais usadas são a osmose reversa (44%) e os sistemas múltiplos de evaporação instantânea (40%).

Destilação

Todos os métodos de destilação dependem da volatilidade da água e da nãovolatilidade (abaixo dos 300 °C) dos sais dissolvidos. Destilação é um processo em duas etapas: evaporação e condensação. O problema da destilação solar é que funciona para pequenas quantidades de líquido e demanda tempo. É a técnica mais simples e mais econômica, mas apresenta limitações operacionais quanto à eficiência (época do ano, condições do tempo, latitude). Nesse método, usado em lugares quentes, grandes tanques são construídos e cobertos por vidro ou outro material transparente.

Membranas

As membranas usadas para osmose reversa têm uma densa camada de polímeros, onde ocorre a maior parte da separação. Na maioria dos casos, a membrana é projetada para permitir que passe somente água através dessa camada densa, enquanto impede a passagem de solutos (como íons de sal, por exemplo). Osmose é o fenômeno em que água pura e água salgada são separadas por uma membrana semipermeável (deixa passar a água, mas não o sal). A água pura atravessa a membrana (devido à pressão osmótica) e dilui a água salgada (KRUG, 2012).

Oceanografia tropical

Os climas tropicais oceânicos podem ter uma actividade considerável de tempestades, pois estão localizados no cinturão das tempestades do oeste. Muitos climas tropical oceânicos têm frequentes condições nubladas devido às tempestades quase constantes e aos baixos rastreios sobre ou perto delas. A faixa anual de temperaturas é menor do que o clima típico nessas latitudes devido às constantes massas de ar marinho estáveis que passam pelos climas oceânicos, que carecem de frentes muito quentes e muito frias.

Precipitação: Locais com clima tropical oceânico tendem a apresentar condições nubladas e com precipitação, embora possam experimentar dias claros e ensolarados. Na maioria das áreas com clima tropical oceânico.

Conclusão

O   trabalho   realizado   teve   como   objectivo   principal   compreender   os   principais conteúdos oceanográficos,   desde   os sedimentos, a oceanografia biológica, os recursos marinhos e a oceanografia tropical.

Chegado   ao   fim   desta   pesquisa,   conclui-se   que   o   interesse   pelos   o ceanos   surge   desde   os   tempos mais  remos   com   observações  interesseiras  dos   cientistas  de  renome   e   que   trilharam  no   mundo   daciência, entretanto,   só   a   partir   do   século   XVII   é   que   começaram   a   efectuar   observações   mais científicas   sobre   a   o ceanografia,   tendo   assim   retardado   a   eclosão   desta   ciência   no   mundo   emgeral. Refira-se   ainda   que   a   oceanografia   é   uma   ciência   de   g rande   relevância   para   a   vida   do   homem,   apartir   do   momento   em   que   busca   trazer   de   forma   mais   convicta   as   informações   relativas   a   vidanos  oceanos,  desde  as  formas  sustentáveis  do  proveito  dos  seus  recursos,  muito  aproveitados pelo homem.

Há   que   sublinhar   ainda,   o   facto   de   os   oceanos   constituírem   a   base   para   as   variaçõesclimáticas  no  planeta,   partindo  da   pressuposta  das  su as  trocas  ou   interacções  com   a  atmosfera,   deonde decorrem vários processos de trocas gasosas, permitindo assim a vida no planeta. Conclui-se ainda que, os sedimentos têm origem na erosão, as partículas erodidas que chegam ao estuário podem ser transportadas em suspensão no meio líquido ou pelo leito Portanto,   pode-se   afirmar   categoricamente,   que   os   objectivos  que   levaram   á   celebração   deste presente trabalho de pesquisa foram alcançados com sucesso.

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