Effect of sediment composition on methane concentration and production in the transition zone of a mangrove (Sepetiba Bay, Rio de Janeiro, Brazil) Efeito da composição do sedimento sobre a concentração e a produção do metano na zona de transição de um mangue tropical, na Baía de Sepetiba-RJ, Brasil

• Main Authors: CC. Marinho, EA. Campos, JRD. Guimarães, FA. Esteves
• Format: Article
• Language: English
• Published: Instituto Internacional de Ecologia 2012-08-01
• Series: Brazilian Journal of Biology
• Subjects: ecótono; metanogênicos; MO; macrófitas; Rhizophoras; ecotone; methanogens; OM; macrophytes; Rhizophora
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1519-69842012000300003

The aim of this research was to evaluate the effect of sediment composition on methane (CH4) dynamics in sediments of different areas in the transition zone between a mangrove and the sea. This research was conducted in a mangrove at Coroa Grande, on the southern coast of Rio de Janeiro. Samples were collected at three stations: (1) region colonised by Rhizophora mangle L. on the edge of the mangrove, (2) region colonised by seagrasses and (3) infra-littoral region without vegetation. Samples were collected from the surface layer of the sediment to determine the concentrations of nutrients (C, N and P) and CH4 concentration and production. We observed that concentrations of CH4 and carbon (C) were significantly higher (p < 0.05) in station 1 than station 3. The molar ratios (C:N, C:P and N:P) suggest that the origin of the substrate is mainly autochthonous. Methanogenesis was initially low, possibly due to competition between methanogens and sulfate reducers, and increased significantly (p < 0.05) on the twenty-sixth day in the sediment of station 1, probably due to higher organic matter (OM) availability in this region. Results indicate that methanogenic activity observed herein is not regulated by the amount or quality of OM, but by other factors. The concentration of CH4 in the sea-land ecotone at Mangrove Coroa Grande is a function of available OM suggesting a possible inhibition of methanotrophy by intense oxygen consumption in the soil surface covered by detritus of Rhizophora mangle vegetation.<br>O objetivo desta pesquisa foi avaliar a dinâmica do metano (CH4) no sedimento em diferentes áreas na região de transição entre a borda do manguezal e o mar, em função da composição do sedimento. A pesquisa foi realizada no Manguezal de Coroa Grande, no litoral sul do Estado do Rio de janeiro. Foram coletadas amostras em três estações: (1) região colonizada por Rhizophora mangle L. na borda do mangue, (2) região colonizada por macrófitas, e (3) região sem vegetação, permanentemente inundada pelo mar. Foram coletadas amostras da fração superficial do sedimento para determinação da concentração de nutrientes (C, N e P), e da concentração e da produção de CH4. Foi observado que as concentrações de CH4 e carbono (C) foram significativamente maiores (p < 0,05) na estação 1, em relação à estação 3. Com relação às razões molares (C:N, C:P e N:P), estas indicam que a origem da composição do substrato é principalmente autóctone. Quanto à metanogênese, foram observados, inicialmente, baixos valores de CH4 produzido, indicando provável competição entre metanogênicos e sulfatorredutores. Seguiu-se, então, um significativo aumento (p < 0,05) da metanogênese no 26º dia, no sedimento da estação 1, provavelmente em função da maior disponibilidade de matéria orgânica (MO) nessa região. Os resultados mostram que a atividade metanogênica observada pela presente pesquisa não é regulada pela quantidade e a qualidade da MO e sim por outros fatores. A concentração de CH4 no ecótono mar-terra no manguezal de Coroa Grande, ocorre em função da MO disponível, sugerindo possível inibição da metanotrofia, em razão de intenso consumo de oxigênio na superfície do solo coberto pelo detrito da vegetação de Rhizophora mangle.