Resumen de O papel da foto-degradação do carbono orgânico dissolvido (cod) nos ecossistemas

Albert Luiz Suhett, André Megali Amado, Reinaldo Luiz Bozelli, Francisco de Assis Esteves, Vinícius Fortes Farjalla

• English

  THE ROLE OF DISSOLVED ORGANIC CARBON (DOC) PHOTO-OXIDATION IN AQUATIC ECOSSYSTEMS. Dissolved organic carbon (DOC) is major and dynamic carbon pool in the biosphere, with great influence on the global carbon cycle. Besides being consumed by aquatic bacteria, DOC is also degraded by sunlight. This process of photodegradation, or photo-oxidation, transforms DOC, changing its bioavailability, or even oxidizes DOC directly into CO2. In this paper, we review the main biogeochemical motivations for the research on this process in aquatic ecosystems. First, we discuss general aspects of DOC, its degradation by bacteria and light and the relationship between these two processes. We mention the role of photo-bleaching in regulating the light penetration in the water column and its effects on aquatic organisms. The potential of sunlight for the photo-degradation of toxic compounds is also shown. We shortly mention some methods for the study of photodegradation. We also point out the main regulating factors of photo-degradation and how they may affect the seasonal variation of photo-oxidation rates. In a global analysis, we show that photo-oxidation rates are significantly higher in tropical ecosystems, what is partially explained by higher DOC concentrations.Photo-oxidation rates is positively related to DOC, although the relation is not quite strong (r2 = 0.42), due to factors such as seasonal variation of DOC photo-reactivity. We propose that the high solar incidence throughout the year and seasonal inputs of photo-reactivity interact to produce high photo-oxidation rates in tropicalecosystems.

  Key-words: Dissolved organic carbon, Photo-degradation, Photo-oxidation.

• português

  O carbono orgânico dissolvido (COD) é um dos maiores e mais dinâmicos reservatórios de carbono da biosfera, tendo grande influência sobre o ciclo global do carbono. Além de ser consumido pelas bactérias aquáticas, o COD também é degradado pela luz solar. Este processo de foto-degradação, ou foto-oxidação, transforma o COD, alterando sua disponibilidade para as bactérias, podendo também oxidá-lo direto a CO2.

  Neste artigo, revemos as principais motivações biogeoquímicas para o estudo deste processo nos ecossistemas aquáticos, bemcomo as suas principais implicações ecológicas. Inicialmente, discutimos aspectos gerais do COD nos ecossistemas aquáticos, sua degradação pelas bactérias e pela luz e a relação entre estes dois processos. É mencionado o papel do foto-branqueamento do COD na regulação da penetração de luz na coluna d�água e dos efeitos desta sobre os organismos. É também abordado o potencial de foto-degradação de compostos tóxicos pela luz solar. São brevemente abordadas algumas metodologias utilizadas nos estudos de foto-degradação. Apontamos os principais fatores reguladores da foto-degradação e como estes fatores podem influenciar a variação sazonal das taxas de foto-oxidação. Numa análise em escala global, mostramos que as taxas de fotooxidação são significativamente maiores em ecossistemas tropicais, o que é parcialmente explicado por maiores concentrações de COD. As taxas de foto-oxidação estão positivamente relacionadas ao COD embora a relação não seja muito forte (r2 = 0,42), devido a fatores como a variação sazonal da foto-reatividade do COD. Propomos que a alta incidência solar durante todo o ano e aumentos sazonais da foto-reatividade do COD também interagem para produzir valores altos de foto-oxidação nos ecossistemas tropicais.

  Palavras-chave: Carbono orgânico dissolvido, Foto-degradação, Foto-oxidação.