Abstract Understand the origin, transport, and character of organic matter entering Antarctic fjords is essential as they are major components of the global carbon cycle and budget. Macromolecular pools of particulate organic matter, bulk organic geochemistry, major and trace elements in surface sediments from Collins Bay were analysed as source indicators. Oceanographic conditions, bathymetry (multibeam) and grain size were considered as environmental controlling factors. Sediment samples were taken with a van Veen grab, during the ANTAR XXV Peruvian expedition (February 2018), onboard the R/V “BAP Carrasco” from the Peruvian Navy. Biopolymeric composition revealed the predominance of fresh marine protein-rich organic matter in the seafloor of Collins Bay, denoting high quality food resource for marine benthic heterotrophs. Based on Igeo values (between 0 and 1) Collins Bay can be considered unpolluted with natural levels of As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn. Distribution of most of these elements with a gradient of decrease from the shallow inner fjord towards the outer deepest fjord, suggest their association with the deposition of detrital material and lithogenic particles supplied by Collins Glacier frontal ablation and runoff. This first comprehensive baseline information would assist in interpreting downcore sedimentary reconstructions and future climate-induce changes.

ResumoA cidade de Montevidéu, com mais de 1,5 milhões de habitantes, circunda a Baía de Montevidéu, onde um dos portos mais ativos e poluídos da América do Sul está localizado. No presente trabalho, foram avaliados esteróis fecais, metais traço, compostos organoclorados e derivados de petróleo nos sedimentos superficiais do Porto de Montevidéu, analisando sua distribuição espacial no interior do porto, bem como em dois dos principais tributários que chegam ao interior da baía. Especificamente para os sítios do porto, foi realizada uma comparação temporal dos metais pesados e hidrocarbonetos, considerando dados pretéritos de 12 anos. Foram observadas alterações significativas nos sítios estudados. Metais, tais como o Pb, Cr e Zn, apresentaram redução nas suas concentrações, enquanto os hidrocarbonetos alifáticos aumentaram seus valores em quase todas as estações. Foram observadas também diferenças entre o verão e o inverno, sugerindo mudanças no padrão de sedimentação, nos ingressos de substâncias e/ou mudanças hidrodinâmicas na área. Os resultados podem vir auxiliar na compreensão do estado atual e para o desenvolvimento de medidas de gestão necessárias para melhorar a qualidade ambiental do porto e da baía.

AbstractSituated opposite the Freshwater Front, Montevideo city with its more than 1.5 million inhabitants encircles Montevideo Bay, where one of the most active and polluted harbors in South America is located. Faecal sterols, trace metals, organochlorine compounds and petroleum derivatives in the sediments of Montevideo Harbor were evaluated and their spatial distribution inside the harbor as well as in the input of two main tributary streams analyzed. Specifically for the harbor sites, a temporal comparison of metal and hydrocarbons was made with previous measurements taken 12 years ago. Clear changes were observed at these sites. The concentration of metals such as Pb, Cr and Zn have diminished, while aliphatic hydrocarbons have increased their values at almost all of the stations studied. Differences were observed between summer and winter suggesting sedimentation, input or hydrodynamic changes in the area. These results help one to understand the present situation and develop the management measures needed to improve the environmental quality of the harbor and bay.

Foi realizado um estudo da salinidade e da composição das diatomáceas presentes no sedimento superficial em relação ao conteúdo de proteínas/carboidratos na Baía de Montevidéu e região costeira adjacente. Foram obtidas amostras sazonalmente durante um ano ao longo de um gradiente de impacto ambiental humano, e as condições tróficas foram determinadas através da análise da composição bioquímica da matéria orgânica do sedimento superficial. A coocorrência de espécies de diatomáceas marinhas-salobras, (Actinocyclus curvatulus, Actinocyclus gallicus, Coscinodiscus excentricus, Coscinodiscus radiatus, Hyalodiscus subtilis, Paralia sulcata) e diatomáceas indicadoras de águas doces (Aulacoseira granulata, Aulacoseira italica, Aulacoseira muzzanensis, Actinocyclus normanii, Amphora copulata, Cyclotella meneghiniana, Nitzschia linearis) sugerem condições mixohalinas estuarinas na área de estudo. As estações amostradas dentro da baía, próximas às fontes contaminadoras, apresentam condições hipertróficas apontadas pelos maiores valores de proteínas e pela alta abundância relativa de Actinocyclus normanii e Cyclotella meneghiniana, sendo que ambas espécies são consideradas cosmopolitas e indicadoras de degradação aquática. As concentrações de proteínas e carboidratos, bem como os pigmentos fotossintéticos registrados na região costeira adjacente sugerem condições meso-eutróficas e uma diluição dos níveis de contaminação do interior da baía rumo à região externa. A análise multivariada entre espécies de diatomáceas e parâmetros ambientais indica que o gradiente trófico possui hierarquicamente maior peso que a salinidade na explicação da distribuição das diatomáceas. Os resultados obtidos demonstram um aperfeiçoamento na habilidade de determinar a contaminação orgânica dentro da área de estudo, já que pela primeira vez tanto as variáveis orgânicas quanto os biopolímeros foram introduzidos como ferramenta para a determinação da relação degradação/saúde de uma das mais populosas regiões do Río de la Plata.

A study on sediment surface diatom composition in relation to both protein/carbohydrate content and salinity was carried out in Montevideo Bay and the adjacent coastal zone. Samples were seasonally taken during one year along a human impact gradient, and the trophic conditions were assessed from the biochemical composition of the surface sediment organic matter. The co-occurrence of the marine-brackish (Actinocyclus curvatulus, Actinocyclus gallicus, Coscinodiscus excentricus, Coscinodiscus radiatus, Hyalodiscus subtilis, Paralia sulcata) and freshwater diatom flora (Aulacoseira granulata, Aulacoseira italica, Aulacoseira muzzanensis, Actinocyclus normanii, Amphora copulata, Cyclotella meneghiniana, Nitzschia linearis), suggests myxohaline estuarine conditions in the study area. The sampling stations located within the bay, close to several contamination sources, exhibited hypertrophic conditions as indicated by the highest levels of protein content, but also by the high relative abundances of Actinocyclus normanii and Cyclotella meneghiniana, as both diatom species are very well established cosmopolitan proxies of aquatic degradation. The levels of both protein and carbohydrate content, but also photosynthetic pigments, recorded in the adjacent coastal zone suggest meso-eutrophic conditions as contamination levels from the inner bay might become diluted off shore. Multivariate diatom species-environmental data relationships, indicate that the trophic gradient is hierarchically more important than salinity in explaining the diatom distribution. The present data imply an improvement in our ability of assessing organic contamination in the study area, since both biological and biopolymer variables were introduced for the first time as a tool for assessing the benthic health/degradation in one of the most populated regions of the Río de la Plata.

Com o intuito de determinar as características sedimentológicas e físico-químicas do ambiente bentônico e também o nível, distribuição e prováveis fontes dos hidrocarbonetos alifáticos e policíclicos aromáticos, foram coletadas amostras de sedimento em 28 estações localizadas na porção nordeste da Baía de Todos os Santos. A região central e leste da área de estudo apresentaram características de ambientes deposicionais com predomínio de silte e argila e com maiores teores de carbono orgânico total, nitrogênio e enxofre. As razões C/N variaram entre 8,8 e 27,6 indicando uma origem mista da matéria orgânica com contribuições marinha e continental relativamente variáveis. As concentrações de hidrocarbonetos alifáticos totais variaram entre 1,56 e 246,91 µg.g-1 de sedimento seco, correspondendo as maiores concentrações às estações localizadas na região central e leste da área de estudo. A Mistura Complexa não Resolvida (UCM) representou entre 60 e 90% dos hidrocarbonetos alifáticos totais, indicando um alto grau de contribuição antrópica e a presença de resíduos de petróleo degradado. As concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos totais variaram de 8 a 4163 ng.g-1 de sedimento seco. A maior concentração de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos foi registrada na estação 5 situada na área adjacente à refinaria de petróleo.

In order to determine the sedimentological and physico-chemical characteristics of the benthic environment and also the level, distribution and probable sources of aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons, sediment samples were collected at 28 stations in the northeast portion of Todos os Santos Bay. The centre and the east region of the study area showed characteristics of depositional environments with the predominance of silt and clay and high percentages of TOC, nitrogen and sulphur. The molar C/N ratios varied between 8.8 and 27.6 indicating a mixed origin of organic matter with variable marine and continental contributions. Total aliphatic hydrocarbon concentrations ranged between 1.56 and 246.91 µg.g-1 dry weight, corresponding the high concentrations to the stations situated in the centre and in the east region of the study area. The UCM represented between 60 and 96% of the total aliphatic hydrocarbons, indicating a high degree of anthropogenic contribution and the presence of petroleum degraded residues. Total PAH concentrations varied from 8 to 4163 ng.g-1 dry weight. The highest total PAH concentration was recorded at station 5 situated adjacent to the oil refinery.