Visualização de zonas de produtividade com base no modelo de balanço de massa de nitrogênio em Narragansett Bay, Rhode Island

Resumo

Aqui, objetivamos visualizar a zonação da produtividade biológica em Narragansett Bay, Rhode Island, com base no modelo de balanço de massa de nitrogênio. Os resultados servirão de base para o manejo de nutrientes nas regiões costeiras para reduzir a hipóxia e a eutrofização.

Resumo

A produtividade primária nas regiões costeiras, associada à eutrofização e hipóxia, fornece uma compreensão crítica da função do ecossistema. Embora a produtividade primária dependa em grande parte dos aportes de nutrientes dos rios, estimar a extensão das influências de nutrientes ribeirinhos nas regiões costeiras é um desafio. Um modelo de balanço de massa de nitrogênio é uma ferramenta prática para avaliar a produtividade oceânica costeira para entender mecanismos biológicos além das observações de dados. Este estudo visualiza as zonas de produção biológica em Narragansett Bay, Rhode Island, EUA, onde a hipóxia ocorre com frequência, aplicando um modelo de balanço de massa de nitrogênio. A Baía é dividida em três zonas - marrom, verde e azul - com base na produtividade primária, que são definidas pelos resultados do modelo de balanço de massa. As zonas marrom, verde e azul representam um alto processo físico, um alto processo biológico e uma baixa zona de processo biológico, dependendo do fluxo do rio, das concentrações de nutrientes e das taxas de mistura. Os resultados deste estudo podem informar melhor o manejo de nutrientes no oceano costeiro em resposta à hipóxia e eutrofização.

Introdução

A produtividade primária, a produção de compostos orgânicos pelo fitoplâncton, alimenta as teias alimentares ecossistêmicas, sendo importante para o entendimento da função do sistema em resposta às mudanças ambientais ^1,2. A produtividade primária estuarina também está intimamente ligada à eutrofização, que é definida como o excesso de nutrientes no ecossistema¹, causando várias consequências nocivas nas regiões costeiras, como um crescimento excessivo do fitoplâncton levando a grandes florações de algas e subsequente hipóxia ^3,4

Protocolo

1. Aplicação do modelo de balanço de N-massa

1. Faça o download dos dados de nitrogênio inorgânico dissolvido (DIN) da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (USEPA) para 166 estações na Baía de Narragansett de 1990 a 2015.
   NOTA: Neste estudo, a soma das concentrações de amônio (NH₄⁺), nitrito (NO₂^-) e nitrato (NO₃^-) foi considerada como a concentração de NID.
2. Divida a Baía de Narragansett em quinze caixas ao longo de seu eixo modificado do estudo anterior¹⁴ usando o Adobe Illustrator para dividir a Baía no mapa (Figura 1

Discussão

Este estudo estimou a extensão dos impactos de nutrientes das entradas fluviais na Baía de Narraganset (NB) com base no modelo de balanço de N-massa, definindo as três zonas teóricas. Historicamente, zonas hipóxicas apareceram perto do rio Providence, do lado oeste da baía de Greenwich e da baía de Mount Hope durante o período de verão¹⁸, que foram definidas como zonas marrons neste estudo. Além disso, a zonação dos RN é comparável aos resultados de um estudo anterior

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adobe Illustrator	Adobe	version 27.6.1	https://www.adobe.com/products/illustrator.html
Ampersand Gessobord Uncradled 1/8" Profile 8" x 8"	Risdstore	70731053088	https://www.risdstore.com/ampersand-gessobord-8x8-flat-1-8-profile.html
Ocean Data View software			https://odv.awi.de/en/software/download/
W-Series (Wide) Flexible LED Strip Light - Ultra Bright (18 LEDs/foot)	aspectLED	SKU AL-SL-W-U	https://www.aspectled.com/products/w-wide-5050-ultra-bright?gclid=CjwKCAjwm4ukBhAuEiwA0z QxkyqisRPqBcHvXEW8KcJE-bK0d2cvGtqlOxXWJI_ E2rd6DzttPR0FLRoCgfkQAvD_BwE