Estimativa de fluxos na interface sedimento-água em diferentes regiões de uma laguna subtropical: Lagoa da Conceição : Florianópolis/SC

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2019

O presente estudo, teve como objetivo estimar os fluxos de água subterrânea e de nutrientes na interface sedimento-água em diferentes regiões da Lagoa da Conceição. A Lagoa da Conceição é uma laguna costeira. Atualmente, mais da metade da população mundial habita a zona costeira. Grande parte desta ocupação é feita de forma desordenada e sem planejamento, resultando em impactos ambientais e na perda dos bens e serviços ecossistêmicos. Possuir conhecimento sobre o comportamento sazonal e espacial dos principais parâmetros hidrológicos e de nutrientes do corpo hídrico, é fundamental para a compreensão dos processos físicos e qualitativos, visando a proteção do sistema estuarino. Para tal, foram desenvolvidos equipamentos de baixo custo de quantificação de descargas de água subterrânea (DAS) de maneira direta, seepage meter, e, indireta, piezomanômetro. A laguna é dividida em dois subsistemas principais, o sul e o central. Em geral, os fluxos na interface sedimento-água do subsistema central fluem no sentido laguna-aquífero, com descargas médias entre -1,1 a -3,1 cm/dia. Ainda no subsistema central, está locada a seção de monitoramento na Av. das Rendeiras, que recebe a recarga artificial gerada por uma lagoa de evapo-infiltração (LEI), localizada próxima à seção. Esta é a única seção na laguna, cuja, a descarga média é positiva, de 2,5 cm/dia. No subsistema sul, as DAS médias variam de -14,7 cm/dia a -17,1 cm/dia. O fluxo de nutrientes gerado pela LEI, vai, principalmente, em direção as seções localizadas na Av. das Rendeiras e, em parte, para o subsistema Sul, para a seção presente na Osni Ortiga (OOR). Os fluxos de nutrientes refletem no potencial enriquecimento das águas e na, consequente, elevação das taxas de produção primária. As seções presentes na Av. das Rendeiras e na Osni Ortiga são onde ocorre a maior concentração de nutrientes no meio subterrâneo. Os valores máximos de nitrogênio inorgânico dissolvido encontrados foram de 74,0 ug/l e 213,6 ug/l, os valores para fósforo inorgânico dissolvido foram de 12,8 ug/l e 184,4 ug/l para o meio superficial, e, subterrâneo, respectivamente. A laguna apresenta pouca variabilidade espacial em relação ao índice de estado trófico TRIX. Os valores encontrados para a Lagoa da Conceição, variaram entre 3,0 a 5,7, com classificação do estado trófico entre do alto (oligotrófico) a moderado (mesotrófico a eutrófico). Indicando ambientes com a produtividade primária e concentração de nutrientes baixas até ambientes altamente produtivos e estado trófico alto, respectivamente. Existe a lacuna de dados medidos na laguna de 2007 a 2015, porém, em relação aos dados analisados em anos anteriores, é possível afirmar que a qualidade da água no corpo lagunar está melhorando.

Abstract: The present study aimed to estimate the groundwater and nutrient flows at the sediment-water interface in different regions of Lagoa da Conceição. Lagoa da Conceição is a coastal lagoon. Today, more than half of the world's population lives in the coastal zone. Most of this occupation is disorderly and unplanned, resulting in environmental impacts and loss of ecosystem riches and services. Having knowledge about the seasonal and spatial behavior of the main hydrological and nutrient parameters of the water body is fundamental for the understanding of the physical and qualitative processes, aiming at the protection of the estuarine system. To do that, low cost groundwater discharge (DAS) quantification equipment were developed, in direct manner, a seepage meter, and indirectly, a piezomanometer. The lagoon is divided into two main subsystems, the south and the central. In general, flows at the sedimentwater interface of the central subsystem flow in the lagoon-aquifer direction, with average discharges ranging from -1.1 to -3.1 cm/day. Still in the central subsystem, the monitoring section is located at Das Rendeiras Avenue, which receives artificial recharge generated by an evapo-infiltration pond (LEI), located near the section. This is the only section in the lagoon whose average discharge is positive at 2.5 cm/day. In the southern subsystem, mean DAS ranges from -14.7 cm/day to -17.1 cm/day. The nutrient flow generated by the LEI goes mainly towards the sections located at Das Rendeiras Avenue, and partly to the Southern subsystem, to the section present at Osni Ortiga (OOR). Nutrient flows reflect the potential enrichment of the waters and the consequent increase in primary production rates. The sections present at Das Rendeiras Avenue and Osni Ortiga are where the highest concentration of nutrients occurs in the underground environment. The maximum dissolved inorganic nitrogen values found were 74.0 µg/l and 213.6 µg/l, the values for dissolved inorganic phosphorus were 12.8 µg/l and 184.4 µg/l for the surface medium, and, underground respectively. The lagoon presents little spatial variability in relation to the trophic state index (TRIX). The values found for Lagoa da Conceição ranged from 3.0 to 5.7, with the trophic state classification from high (oligotrophic) to moderate (mesotrophic to eutrophic). Indicating environments with low primary productivity and nutrient concentration to highly productive environments and high trophic state, respectively. There is a gap of data measured in the lagoon from 2007 to 2015, but compared to data analyzed in previous years, it is possible to state that the water quality in the lagoon body is improving.