OBJETIVOS: Este artigo descreve e compara a cinética de decomposição aeróbia e anaeróbia de Eleocharis interstincta, Nymphaea sp. e Montrichardia arborescens; MÉTODOS: Amostras de água e de macrófitas aquáticas foram coletadas no Igarapé do Cantá (02° 49' 11" N e 60° 40' 24" W), Cantá, Roraima, Brasil. O material foi seco e triturado e para cada condição experimental (aeróbia e anaeróbia), foram preparadas câmaras de mineralização contendo fragmentos de planta e água do igarapé. O volume de gases na mineralização anaeróbia foi monitorado durante 78 dias e consumo de oxigênio durante 121 dias; RESULTADOS: Os resultados da decomposição aeróbia e anaeróbia foram ajustados a um modelo cinético de 1ª ordem. O consumo de oxigênio variou de 195,36 mg.g-1 (PS) para E. interstincta a 629,46 mg g-1 (PS) para Nymphaea sp. A mineralização de M. arborescens apresentou o coeficiente de desoxigenação mais elevado (0,049 dia-1), seguida por E. interstincta (0,038 dia-1) e Nymphaea sp. (0,027 dia-1). Na condição anaeróbia, a evolução de gases apresentou duas fases: consumo e formação. De acordo com a variação temporal do carbono mineralizado, a decomposição anaeróbia de M. arborescens apresentou o coeficiente de mineralização mais elevado (0,0047 dia-1); seguido por Nymphaea sp. (0,0035 dia-1) e de E. interstincta (0,0017 dia-1); CONCLUSÃO: Baseado nestes resultados foi possível concluir que durante a decomposição aeróbia dessas macrófitas aquáticas, Nymphaea sp. foi responsável pela maior demanda de oxigênio e M. arborescens gerou as maiores produções de gases durante a mineralização anaeróbia. Em média, o processo aeróbio foi 11 vezes maior que o anaeróbio. Em relação aos fluxos de materiais em ecossistemas de água doce, as baixas taxas de decomposição observadas no processo anaeróbio, quando comparado com as taxas do decaimento aeróbio permite refletir que os sedimentos atuam como um compartimento eficiente de sumidouro de carbono na ciclagem de matéria orgânica.

AIM: This study aimed at describing and comparing the kinetics of aerobic and anaerobic decomposition of Eleocharis interstincta, Nymphaea sp. and Montrichardia arborescens; METHODS: The samples of aquatic macrophytes and water were collected in the Cantá Stream (02° 49' 11" N and 60° 40' 24" W), Cantá, Roraima, Brazil. The plant material was dried and triturated and for each experimental condition (aerobic and anaerobic) mineralization chambers were prepared with plant fragments and stream water. The volume of evolved gases in anaerobic mineralization was monitored during 78 days, while the oxygen consumption was measured for 121 days; RESULTS: The results of aerobic and anaerobic decomposition were fitted to first-order kinetics model. The oxygen consumption varied from 195.36 mg g-1 (DM) for E. interstincta to 629.46 mg g-1 (DM) for Nymphaea sp. The deoxygenation rate derived from mineralization of M. arborescens was higher (kD: 0.049 day-1), followed by E. interstincta (kD: 0.038 day-1) and Nymphaea sp. (kD: 0.027 day-1). For the anaerobic condition the evolution of gases presented two phases: the consumption and formation. According to temporal variations of mineralized carbon, the anaerobic decomposition of M. arborescens presents the higher mineralization coefficient (0.0047 day-1); followed by Nymphaea sp. (0.0035 d-1) and E. interstincta (0.0017 day-1); CONCLUSION: Based on these results we conclude that during the aerobic decomposition of these macrophytes, the Nymphaea sp. was responsible for the higher oxygen demand and M. arborescens generated the highest amounts of gases during the anaerobic mineralization. On average, the aerobic decay processes were 11-fold faster than anaerobic. Regarding to the materials fluxes in freshwater ecosystems, low rate of decomposition observed in anaerobic process when comparing to aerobic rates reflect that the sediment represent a very efficient sink of carbon in the organic matter cycling.

Este estudo descreveu o decaimento aeróbio e anaeróbio de carboidratos (CH) e polifenóis (PH) durante a decomposição de Montrichardia arborescens. As amostras de planta e de água foram coletadas no igarapé do Cantá (2º 49 ' 11 " N e 60º 40 ' 24 " W), Roraima, Brasil. Câmaras de decomposição contendo fragmentos de plantas e água do iguarapé foram incubadas. A matéria orgânica particulada foi separada da dissolvida e as concentrações CH e PH foram determinadas. Os resultados foram ajustados a um modelo cinético de 1ª ordem. O CH e o PH apresentaram duas frações: uma lábil (LCH e LPH) e uma refratária (RCH e RPH). Verificou-se que o coeficiente global relacionado com a perda de massa do LCH para condição aeróbia (3,4 dia-1) foi 1,4 vezes mais elevado que para a anaeróbia. Por outro lado, o coeficiente de decaimento do RCH para o processo anaeróbio (0,0074 dia-1) foi 1,39 vezes mais elevado. O LCH foi estimado em 92% e o refratário em 8%. A degradação anaeróbia de LPH foi 5,2 vezes mais elevada que a aeróbia (0,67 dia-1). Os coeficientes de decaimento do RPH foram similares (» 0,011 dia-1) para ambas condições. Para o experimento aeróbio, o LPH e o RPH corresponderam a 92,5% e 7,5%. Para os processos anaeróbios estas frações foram de 85,5% e 14,5%, respectivamente. A partir destes resultados, supõe-se que no igarapé do Cantá, a degradação anaeróbia dos polifenóis seja mais eficiente que a aeróbia. A condição aeróbia promove um decaimento mais rápido dos carboidratos desta planta.

This study describes the aerobic and anaerobic decay of soluble carbohydrates (CH) and polyphenols (PH) during decomposition of Montrichardia arborescens. Plant and water samples were collected in the Cantá stream (2º 49' 11" N and 60º 40' 24" W), Roraima, Brazil. Decomposition chambers with plant fragments and stream water were incubated. Particulate organic matter was separated from dissolved organic matter and concentrations of CH and PH were determined. The results were fitted to 1st order kinetics models. CH and PH comprised a labile fraction (LCH and LPH) and a refractory fraction (RCH and RPH). The global coefficient associated with LCH weight loss was 1.4 times higher under aerobic conditions (3.4 day-1) higher than for anaerobic conditions. On the other hand, the RCH decay rate in the anaerobic process (0.0074 day-1) was 1.39 times higher. LCH was estimated to be 92% while RCH amounted to 8%. The LPH anaerobic decay was 5.2 times the value for the aerobic decay (0.67 day-1). For both conditions, RPH decay coefficients were similar (» 0.011 day-1). In the aerobic experiments LPH and RPH corresponded to 92.5% and 7.5%, respectively. For the anaerobic process these contents were 85.5% and 14.5%, respectively. From these results, we concluded that in the Cantá stream, the anaerobic degradation of phenols is more efficient than the aerobic counterpart. The aerobic condition provides a faster decay of carbohydrates of this plant.