Nos ecossistemas aquáticos, o mundo oculto abaixo da superfície desempenha um papel vital na manutenção do equilíbrio. Os sedimentos no fundo dos rios, lagos e lagoas não são apenas depósitos estáticos; São importantes áreas de atividade onde nutrientes como nitrogênio e fósforo são reciclados. Estes processos envolvem a degradação da matéria orgânica e outras trocas químicas e podem afectar grandemente a qualidade da água e a saúde de todo o ecossistema. Compreender como estes nutrientes se movem entre os sedimentos e a água sobrejacente, especialmente em ecossistemas rasos, é fundamental para uma gestão eficaz do ambiente.
O Professor José Lopes, da Universidade de Aveiro, desenvolveu um modelo biogeoquímico para o ecossistema da Ria de Aveiro que tem em conta as interações biogeoquímicas na interface entre a massa de água e a camada superior dos sedimentos de fundo. Ele conduziu um estudo de modelagem com o objetivo de compreender melhor a importância dessas interações, principalmente aquelas relacionadas ao nitrogênio e ao fósforo. O estudo, publicado no Journal of Marine Science and Engineering, preenche uma lacuna importante na compreensão de como a troca de nutrientes afeta a qualidade geral da água e a saúde do ecossistema em ambientes de águas rasas.
O modelo funciona simulando como os nutrientes se movem entre os sedimentos e a água, levando em consideração informações de fatores naturais como o fluxo do rio, a temperatura e o teor de sal, que influenciam os níveis de nitrogênio e fósforo na coluna d’água. Este estudo aponta a importância de considerar os sedimentos como camadas ativas do ponto de vista biogeoquímico. A nova abordagem vê as camadas superiores dos sedimentos como atores-chave, libertando ou absorvendo nutrientes através de processos como a decomposição da matéria orgânica. Defende a necessidade de programas de monitorização abrangentes para acompanhar os parâmetros ambientais e melhorar a compreensão das interacções entre a coluna de água e os sedimentos sobrejacentes nas zonas costeiras e marinhas. Também requer uma abordagem multidisciplinar para quantificar processos como a sedimentação e a bioturbação que são afetados pela atividade da coluna de água. Em última análise, este quadro abrangente é fundamental para uma modelação, gestão e conservação eficazes dos ecossistemas.
“Os resultados mostram que a interação entre sedimentos e água desempenha um papel importante no controle da quantidade de nitrogênio e fósforo na água, levando a mudanças significativas em suas concentrações”, explica o professor Lopez. A equipe testou o modelo usando dados reais coletados em vários locais ao redor da lagoa. Eles descobriram que os níveis de nitrogênio eram particularmente sensíveis à forma como o oxigênio e os nitratos se moviam, enquanto os níveis de fósforo eram mais afetados por suas interações com o ferro e outros minerais. As descobertas fornecem novos insights sobre como as forças naturais moldam os níveis de nutrientes em ecossistemas como este.
Descobriu-se que o fluxo e a temperatura do rio são particularmente importantes na condução de mudanças nos níveis de nutrientes. Por exemplo, os fortes fluxos dos rios aumentam os níveis de fósforo em algumas partes da lagoa devido à libertação de nutrientes dos sedimentos. O aumento das temperaturas também fez com que mais fósforo fosse libertado dos sedimentos, mas os níveis de azoto permaneceram praticamente estáveis. O impacto das alterações no teor de sal é menor, mas a importância global das interacções entre sedimentos e água é evidente, especialmente quando os rios trazem níveis elevados 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. As conclusões são particularmente importantes para quem gere a qualidade da água e a saúde geral de ecossistemas como a Lagoa de Aveiro.
Referência do diário
Lopes, JF “Avaliando impactos bentônicos: Efeitos da troca pelágica no status de nitrogênio e fósforo da coluna d’água sob forçamento físico: um estudo de simulação.” Jornal de Ciência e Engenharia Marinha, 2024. doi: https://doi.org/10.3390/jmse12081310
Sobre o autor
Professor José Fortes Lopez é um distinto académico do Departamento de Física da Universidade de Aveiro, Portugal, onde é docente desde 1992. Doutor em Física pela Universidade de Provença, em França, com especialização em mecânica dos fluidos e questões relacionadas com a energia.
Desde 1992 trabalha no Grupo de Oceanografia e Climatologia do Departamento de Física e é um dos membros fundadores do grupo de modelação do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM) da Universidade de Aveiro. O seu principal foco de investigação centra-se na simulação numérica da circulação hidrodinâmica nas zonas costeiras e lagunares de Aveiro, Portugal. Em seguida, falou sobre vários estudos sobre a qualidade da água nas águas costeiras e o impacto das alterações climáticas nos ecossistemas costeiros e lagunares. Recentemente, tem se interessado por questões relacionadas às interações físicas e biogeoquímicas entre a coluna d’água e a interface bentônica.
Ao longo da sua carreira, a Professora Lopes publicou mais de 30 artigos revistos por pares nas principais revistas científicas e contribuiu para diversas conferências internacionais. Ele está envolvido em vários projetos de pesquisa financiados.
Para além da sua investigação, o Professor Lopes é atualmente Diretor do programa de Licenciatura em Oceanografia e Climatologia Meteorológica da Universidade de Aveiro, em Portugal, e está muito empenhado na educação e orientação relacionadas com questões ambientais e climáticas. Ele ministra cursos de graduação e pós-graduação em física geral, mecânica, dinâmica de fluidos e vários tópicos relacionados à meteorologia, oceanografia e ciências climáticas, inspirando os alunos a dedicarem suas carreiras universitárias a questões urgentes de clima e ecologia.
Fora da academia, o Professor Lopez é um defensor da conservação e frequentemente trabalha com organizações sem fins lucrativos para aumentar a conscientização sobre questões sociais. Ele também gosta de escrever artigos de opinião sobre diversos tópicos relacionados a questões sociais.
