Resumo Medidas simultâneas de produção (PB) e respiração bacterianas (RB) são indispensáveis para o entendimento da magnitude do ciclo do carbono nos níveis tróficos mais basais dos sistemas aquáticos, mas são ainda escassas nos trópicos. O presente estudo foi realizado em um estuário extremamente produtivo (Porto do Recife, 08°03'S; 34°52'W, NE do Brasil), onde a demanda bacteriana por carbono (DBC=PB+RB) e a eficiência de crescimento bacteriano (ECB=PB/DBC) foram determinadas para estimar o principal papel do bacterioplâncton: fonte ou captador de carbono orgânico. Apesar das altas taxas de PB (0.03-0.4 µMC h-1), as taxas extremas de RB (0.5-4.1 µMC h-1) levaram a baixa ECB (0.02-0.29), provavelmente devido às altas temperaturas (>25ºC) e forte limitação por nitrogênio inorgânico (razão N:P) A alta DBC e a baixa ECB indicam que o bacterioplâncton esteja atuando principalmente como remineralizador da matéria orgânica dissolvida, alimentando a produção primaria do sistema. Esses resultados contradizem o que seria esperado baseado em estudos conduzidos em estuários eutróficos temperados (onde geralmente ECB > 0.30) e apontam para a importância de se aumentar estimativas in situ de PB e RB em sistemas estuarinos tropicais a fim de se promover um melhor entendimento do papel desses sistemas na ciclagem de carbono global.

Abstract Simultaneous measurements of bacterioplankton production (BP) and respiration (BR) are imperative to understand the magnitude of carbon cycle in the lower trophic levels of the aquatic systems, but are still scarce in the tropics. The present study was performed in a highly productive estuary (Recife harbor, 08°03'S; 34°52'W, NE Brazil) where bacterial carbon demand (BCD=BP+BR) and growth efficiency (BGE=BP/BCD) were evaluated in order to estimate the major role of bacterioplankton: source or sink of organic carbon. In spite of the high BP rates (0.03-0.4 µMC h-1), the extremely high BR rates (0.5-4.1 µMC h-1) led to low BGE (0.02-0.29), possibly due to the high temperatures (>25ºC) and strong inorganic nitrogen limitation (N:P ratios) The high BCD and low BGE indicate the major role of bacterioplankton as dissolved organic matter remineralizers, fueling the primary productivity of the system. These findings contradict what could be expected from studies in highly productive temperate estuaries (where BGE is usually > 0.30) and highlight the importance of increasing in situ BP and BR estimates in tropical estuarine systems in order to better understand the role of these systems in global carbon cycling.

A dinâmica dos vários compartimentos do plâncton foi avaliada durante uma série de curta duração na entrada da baía de Guanabara (SE do Brasil), com o objetivo de estimar suas correlações tróficas. A biomassa e eficiência fotossíntética das três frações do fitoplâncton (picoplâncton: < 2µm, nanoplâncton: 2-20µm e microplâncton: > 20µm), juntamente com a composição e abundância do nano-e microplâncton auto-e heterótrofos e do mesozooplâncton, foram determinadas em uma estação fixa durante 3 dias consecutivos, a intervalos de 3h, nas camadas de superfície e de fundo (20m). A variabilidade de quase todos os compartimentos do plâncton na superfície foi diretamente relacionada à temperatura, indicando forte influência da circulação da entrada da baía na estrutura planctônica. Na camada superficial, o mesozooplâncton parece ser alimentado pelo nano-e picoplâncton autótrofos, esse último sendo sustentado pelo microzooplâncton. Próximo ao fundo, o microplâncton auto-e heterótrofo estão possivelmente sustentando a biomassa mesozooplanctônica. Nossos resultados sugerem, portanto, que na entrada da baía de Guanabara esteja estabelecida uma rede trófica multívora, i.e., uma combinação entre as cadeias microbiana e de pastagem.

The dynamics of the plankton compartments at the entrance of Guanabara Bay (SE Brazil) were assessed during a short-term temporal survey to estimate their trophic correlations. Size-fractioned phytoplankton (picoplankton: < 2µm, nanoplankton: 2-20µm and microplankton: > 20µm) biomass and photosynthetic efficiency, composition and abundance of the auto-and heterotrophic nano-and microplankton, and mesozooplankton were evaluated at a fixed station for 3 consecutive days at 3-h intervals, in the surface and bottom (20m) layers. The variability of almost all plankton compartments in the surface layer was directly dependent on temperature, indicating the great influence of the circulation at the entrance of the bay on plankton structure. In the surface layer, the mesozooplankton seems to be sustained by both autotrophic nano-and picoplankton, this last being channeled through the microzooplankton. Near the bottom, both auto-and heterotrophic microplankton are probably supporting the mesozooplankton biomass. Our findings thus suggest that the entrance of Guanabara bay presents a multivorous food web, i.e., a combination of both grazing and microbial trophic pathways.

Relações entre o desenvolvimento fitoplanctônico e bacterioplanctônico foram observadas ao longo do tempo em um experimento de laboratório, simulando condições de ressurgência parcial e completa. As produções primária e bacteriana apresentaram um padrão similar, com três fases de desenvolvimento em águas com algum grau de ressurgência. Entretanto, o momento em que ocorrem as fases é invertido, ou seja, os picos de produção bacteriana ocorrem nas fases de indução (aumento) e declínio da produção primária ao passo que, nas fases de pico de produção fitoplanctônica a produção bacteriana apresenta os menores valores. As análises dos dados obtidos nesse experimento sugerem uma estreita relação entre o bacterioplâncton e o fitoplâncton, onde as bactérias teriam como uma importante fonte de carbono a matéria orgânica particulada e dissolvida proveniente do fitoplâncton. Além disso, as bactérias teriam papel preponderante nas fases iniciais dos "blooms" fitoplanctônicos quando seriam um dos principais agentes condicionadores das águas recém ressurgidas, possibilitando o pleno desenvolvimento do fitoplâncton.

A relationship between phytoplankton and bacterioplankton has been observed in a laboratory experiment, simulating partial and complete upwelling conditions. Primary and bacterial productivity presented a similar pattern, with a three-stage development (growth, peak and decline in production). However, bacterial development stages did not occur simultaneously with the phytoplanktonic development, that is, the highest bacterial production rates occurred in the stages of growth and decline of the primary production, whilst the lowest values of bacterial productivity were simultaneous to the highest phytoplanktonic production stage. Analysis of data obtained in this experiment shows a close relationship between phytoplankton and bacteria, in which these organisms might be competing for inorganic nutrients in some moments, and bacteria might have, as an important source of carbon, the particulate or dissolved organic matter coming from the phytoplankton. Besides that, bacteria might play an important role in the initial stages of phytoplankton blooms, when they might be one of the main conditioning agents of the waters that have just upwelled, allowing the plain phytoplanktonic development.

O objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que espécies inorgânicas de cobre poderiam atuar como um fator inibidor da produção primária nas águas de ressurgência de Cabo Frio. Para tal, amostras de água foram coletadas de quatro profundidades diferentes em três estações costeiras ao largo de Cabo Frio, nas quais determinou-se a concentração de espécies macronutrientes, pH, oxigênio dissolvido, alcalinidade, concentração de material particulado, clorofila a, produção primária, especiação de cobre (Cu(II) e Cu(I)) e a capacidade de complexação. Os resultados indicam que a taxa de fotossíntese em águas ricas em nutrientes, mas com mais altas concentrações de cobre e baixas capacidades de complexação, são significantemente reduzidas. Cu(I) constituiu de 2 a 15 % do cobre total, embora não se tenham encontrado evidências de que a sua produção fotoquímica afete a produtividade primária.

The goal of the present work was to test the hypothesis that inorganic species of copper may inhibit primary production in upwelling waters from the Cabo Frio region. Water samples were collected from four different depths up to 50 m at three stations of Cabo Frio and nutrient concentration, pH, dissolved oxygen, alkalinity, seston, chlorophyll a, primary production, NPP, copper speciation, Cu(II) and Cu(I) and complexing capacity were determined. The results indicate that the rate of photosynthesis in nutrient rich waters with higher copper content and lower complexing capacity is significantly reduced. Cu(I) made up 2-15% of the total copper, however, there was no evidence to suggest that the photochemical production of Cu(I) affects NPP.

Fluxos bênticos de oxigênio e nutrientes foram medidos numa seção da lagoa hipersalina e carbonática de Araruama, SE-Brasil Incubações in situ da superfície do sedimento (Zm = 1,5) foram realizadas em uma estação com câmaras claras/escuras nos meses de setembro de 1993 (início da primavera) e abril de 1995 (início do outono). Os sedimentos ricos em carbonatos eram recobertos por um tapete microalgal de 1-3 mm, dominados pelas cianobactérias Phormidium sp,Oscillatoria spLyngbya sp. As taxas de produção primária yquida foram 15,4 ± 0,7 mmolC/m²/d Id no iníCIO da primavera e 33,8 ± 8,8 mmolC/m Id no início do outono, as taxas de respiração total da comunidade alcançaram 35,3 ± 7,2 e 65,7 ± 16,9 mmolC/m²/d Id, e as taxas de produção primária pelágica 1,7 ± 0,7 e 4,0 ± 1,4 mmolC/m²/d, respectivamente. Desta forma, o metabolismo total da comunidade mostrou-se heterotrófico e guiado principalmente pela contornação bêntica. As taxas de liberação bêntica de amônia foram 0,65 ± 0,32 mmoVm ldia no início da primavera e 0,58 ± 0,42 mmolC/m²/dia no início do outono e insignificantes para fósforo. O fósforo representou o elemento limitante da produçao primária pelágica, em parte, pela liberação preferencial de amônia sobre ortofOsfato a partir da interface água-sedimento. A produção primária bêntica e as taxas de liberação de nutrientes se enquadraram dentro da faixa estabelecida para outros sistemas eurye hipersalinos carbonáticos, caracterizados por tapetes algais não-consolidados.

Bentbic oxygen and nutrient ftuxes were measured in a section of the hypersaline carbonate-rich coastal lagoon of Araruama, SE-Brazil. In situ incubations of the sediment surface (Zm - 1.5) were performed at one station with light/dark chambers during september 1993 (early spring period) and april 1995 (earlyautumn period). The carbonate..rich aediments were covered by 1-3 mm thick microalgal mats, dominated by the cyanobaeteria Phormidium sp, Oscillatoria sp, and Lyngbya sp. Benthic net primary production rates were 15.4 ± 0.7 mmolC/m²/d in early spring and 33.8 ± 8.8 mmolC/m²/d in early autumn, total community respiration rates attained 35.3 ± 7.2 and 65.7 ± 16.9 mmolC/m²/d, and pelagic primary production rates 1.7 ± 0.7 and 4.0 ± 1.4 mmolC/m²/d, respectively. Total community metabolism was thus heterauophic and mainly driven by benthic metabolism. The benthic release rates af ammonia were 0.65 ± 0.32 mmolC/m²/day in early spring and 0.58± 0.42mmoVm ldaym early autumn, butwere near to negligible for orthophosphate. Pelagic primaryproduction was limited byphosphorous, in part, by the preferential release of étmmonia over orthophosphate from the sediment-water interface. The benthic primary production and nutrient release rates were within the range of other eury-to hypersaline carbonate-rich environments characterized by non- consolidated algat rats.