especiación química de fósforo en sedimentos golfo de paria

7/26/2019 Especiacin Qumica de Fsforo en Sedimentos Golfo de Paria

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Bol. Inst. Oceanogr. Venezuela, 53 (1): 111-122 (2014) 2 Figs., 3 Tabs.

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ESPECIACIN QUMICA DE FSFORO EN SEDIMENTOSSUPERFICIALES DEL GOLFO DE PARIA Y EN LA COSTA ATLNTICA VENEZOLANA

INTRODUCCIN

El fsforo (P) es un macronutriente que existe en muchasformas en ambientes acuticos. La produccin primariaest relacionada con la cantidad de disponibilidad del

ARISTIDEMRQUEZ1, LEOMARYSGUILLOT2, WILLIAMSENIOR4, GREGORIOMRTINEZ1, NGELGONZLEZ3

1Instituto Oceanogrfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Ncleo de Sucre, Venezuela,[email protected]

2Universidad Politcnica Territorial del Oeste de Sucre, Venezuela.

3Instituto Limnolgico, Universidad de Oriente, Ncleo Bolvar, Venezuela

4Universidad Tecnica de Machala. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Escuela de Acuacultura.Provincia de El Oro, Ecuador

RESUMEN. Se utiliz el mtodo de extraccin secuencial sedimentaria (SEDEX) modificado por ANDERSON & DELANEY(2000) para cuantificar cuatro reservorios de fsforo: (P-adsorbido o lbil ms P-asociado a xidos los cuales corresponden ala fraccin [F1], P-autignico [F2], P-detrtico [F3] y P- orgnico [F4], en el sedimento del golfo de Paria y la costa Atlnticavenezolana. El origen marino y continental en los sedimentos fue determinado mediante la separacin de la apatita detrtica

(continental) y carbonato fluoroapatita (CFA) de origen marino. Las concentraciones de fsforo total fueron bajas dentro delgolfo de Paria y la costa atlntica venezolana (2,38 a 6,84 mol P g-1) en comparacin con otras zonas costeras y se encuentra

principalmente en forma detrtica (0,78 a 4,61 mol g-1) y orgnica (0,56 a 2,47 mol g-1). Las fracciones adsorbido + asociadoa xidos fue de 0,04 a 0,56 mol g-1y la autignica de 0,04 a 0,31 mol g-1. Las pruebas estadsticas de ANOVA (P autigenic phosphorus (0.04 to 0.31 mol g-1). ANOVA statisticaltests (P < 0.05) show discrepancies only in the concentrations of the adsorbed or labile phosphorus plus associated oxidesfractions, values being lower in the gulf of Paria. The results suggests that the principal sources are terrestrial lithogenicapatite from eroded material of the orogenic belts of the coastal Andes and Guiana shield and venezuelan and colombian plainswhich was then carried by waters of the Orinoco river and redistributed there. The organic material contribution of nativeorigin and aloctonal is the second factor that controls the presence of phosphorus in the sediment. The marine contributionsare noted towards the northeast end typified by the presence of carbonate fluoroapatite, indicating of transformation

processes within the sediment.

Keywords. Phosphorus speciation, CFA, venezuelan atlantic coast, gulf of Paria.

fsforo disuelto en las aguas superficiales de los ocanosdel mundo, el cual la controla en escalas de tiemposgeolgicas (TYRELL1999; BENTEZ-NELSON2000; MATIJEVI2008). En la mayora de las zonas costeras y estuarinas, la

productividad est limitada por fsforo (SMITH& ATKINSON


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MRQUEZETAL.

1984; SHORTet al; 1985, 1990). El principal mecanismo porel cual el fsforo es introducido a los ocanos es a travsdel P disuelto proveniente de las fuentes terrgenas comoapatita y fosforitas (FROELICHet al. 1982; SUTULAet al.2004). La cantidad de P inorgnico disuelto que se

incorpora a los mares y ocanos vara entre 3 x 1010

y 15 x1010mol ao-1(BENTEZ-NELSON1990; DELANEY1998). Sinembargo, los ndices han aumentado desde el siglo pasadodebido a la erosin y a los aumentos acelerados de lasfuentes antropognicas en los suelos de los continentes(BLAKEet al. 2002). En reas altamente pobladas de lascostas del mundo, el aporte antropognico de P en aguascosteras (por ejemplo, por fertilizantes de la agroindustriay por detergentes) es 10-100 veces ms alta que en tiempos

preindustriales (CARACO1993). A pesar de que las aguascosteras representan menos de una dcima parte de lasuperficie de los ocanos del mundo, stas sonresponsables de 20-40% de la produccin de materia

partculada marina que exporta desde la superficie ocenica(EPPLEY& PETERSON1979; BENTEZ-NELSON2000; RAMREZ& BENTEZ 2000). Por lo tanto, es esencial quecomprendamos el papel que juega el P en las zonascosteras y estuarinas y la forma como estn asociados alos sedimentos. El fsforo es removido de las aguas por

procesos fotosintticos, e incorporado posteriormentefsforo orgnico. Parte del fsforo que interviene en elciclo biogeoqumico, queda inmovilizado en los sedimentosen parte como fosfato de calcio o como fosfato asociado ahierro, tambin removido por procesos inorgnicos comoadsorcin sobre superficies reactivas como arcillas yoxihidrxidos de hierro, carbonatos y por la formacin de

fases minerales autignicas como apatita (EIJSINKet al.2000).

El mtodo de extraccin sedimentaria (SEDEX),desarrollado por RUTTENBERG (1992), separa cincofracciones importantes de P en el sedimento: P- ligeramenteadsorbido o lbil intercambiable (F1), P- enlazado a hierro(P-Fe) de gran origen antropognico [F2], carbonatofluorapatita de origen autgenico (CFA) + apatita biognica(incluye el P de restos de los peces) + P- CaCO

3(fosforo

asociado a carbonato) [F3], P- detrtico -apatita (fosforoasociado a apatita) de orgenes litognico e gneos ymetamrficos (F4), y P- orgnico (P de materia orgnica) [F5]. La separacin entre la fase detrtica enlazada a apatita(origen terrestre) y la fase CFA (origen marino) es nico enel procedimiento SEDEX y representa una importantedistincin de estas formas. Todas estas fases daninformacin acerca de la cantidad y disponibilidad de la

porcin inorgnica y orgnica del fsforo en el sedimento.Una de las ventajas del anlisis de fracciones geoqumicasdel fsforo en sedimentos es que no solamente permitehacer inferencias sobre la proveniencia del P, sino tambininferir sobre el reacomodo posdepositacional.

En esta investigacin se utiliz el mtodo SEDEXmodificado por ANDERSON& DELANEY(2000). Este utilizauna extraccin de cuatro fracciones combinando lafraccin adsorbida con la fraccin asociada a xidos quea las arcillas (F1= P-adsorbido + P-asociado a xidos), P-autignico, P-detrtico y P-orgnico) basados en el hechode la ya conocida mayor desorcin del fosfato sobresuperficies de los xidos que sobre las arcillas. Estosautores extraen las fracciones adsorbidas ms la fraccinasociado a xidos en un solo paso, considerando elsupuesto de que, la mayor parte del fsforo sorbido(combinacin de adsorbido y/o coprecipitado) se asocia

con aluminio, hierro. Aunque puede haber algunos sitiosdisponibles para la adsorcin sobre las arcillas, el carcteralcalino y la fuerza inica alta del agua de mar y del aguaintersticial indican que pocos sitios positivos estarn

probablemente disponibles para la sorcin sobre estassuperficies (ANDERSON& DELANEY2000, ANDERSONet al.2001).

El esquema planteado en SEDEX ha sido utilizado parael estudio del ciclo del fsforo en sedimentos en ambientescercanos a la costa como la Baha de Tomales (VINKet al.1997) y Long Island Sound (RUTTENBERG& BERNER1993),en areas de plataforma costera tales como el Delta del ro

Mississippi (RUTTENBERG& BERNER1993), estuario del roAmazonas y en sedimentos marinos del Ocano Pacifico(FILLIPELLI & DELANEY 1996), en Atlntico EcuatorialOccidental, en Mrgenes de California en el PacficoOriental (ANDERSON & DELANEY 2000), as como enambientes ultraoligotrficos como el Mar Mediterrneo(EIJSINKet al. 2000).

El objetivo de esta investigacin consisti en identificarlas fracciones que constituyen el fsforo total en el golfode Paria y en la costa atlntica venezolana, mediante un

procedimiento de extraccin secuencial. Esto con elpropsito de poder entender el origen, distr ibucin,transformacin y la regeneracin del fsforo desde lossedimentos.

Debido a que la zona bajo estudio presenta unageologa compleja segn lo sealado por GONZLEZDE


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Especiacin qumica de fsforo en sedimentos superficiales

JUANAet al. (1980), nuestra hiptesis est fundamentadaen que la distribucin de las diferente fracciones del fsforodeben ser variables, y que las concentraciones deberanestar controladas en gran parte por la faccin detrtica.Esto debido a que la zona de estudio recibe aportes de las

aguas del ro Orinoco, el cual circunda una cuenca geologamuy compleja. La cuenca aporta material del drenaje de lasprovincias de: Imataca, Pastora, Cuchivero y Roraima, quese encuentran sobre el Escudo Guayans, as como material

proveniente de los Andes, la Cordillera de la Costa y laregin de Los Llanos (VSQUEZ& WILBERT1992). Las

pr ov incias es tn compuest a po r roca s de or igensedimentario con grado de metamorfismo correspondientea facies de granulita y anfibolita; rocas volcnicasmetamorfisadas con grado de anfibolitas, esquistos verdesy rocas plutnicas y volcnicas del Proterozoico (GONZLEZDE JUANAet al. 1980, GIBBS& BARRON1983, YANES&RAMREZ1988). Las regiones de los Andes y los Llanos,

por su parte estn compuestas por esquistos, gneises ygranitos instructivos recubiertos de areniscas, ltitas,

pizarras y calizas (GONZALESDEJUANAet al. 1980).

REA DE ESTUDIO Y DISEO DEL MUESTREO

El rea de estudio fue el golfo de Paria y la costa atlnticavenezolana ubicada al sur de la Isla de Trinidad Tobago yal noreste-noroeste del delta del ro Orinoco (Fig. 1).Morfolgicamente, el rea incluye golfos, estuarios y deltasque forman parte de la plataforma y que son de granimportancia en la deposicin del material sedimentario, locual incide en la topografa del fondo (LASSOetal.2004). El

aporte fluvial que recibe la zona de estudio se atribuyepredominantemente a la escorrenta directa del ro Orinoco[36.000 m3s-1] (YNEZ& RAMREZ1988) y 150x106 t

ao-1de

sedimentos suspendidos que son trasportadosposteriormente al Ocano Atlntico (VSQUEZ& WILBERT1992). Otros aportes provienen de los ros de Guyana y delas aguas salobres transportadas por la corriente deGuayana desde el delta del ro Amazonas (MARTNet al.2007).

MATERIALES Y MTODOS

Se recolectaron 30 muestras de sedimentos superficialesutilizando una draga tipo Van Veen (modelo 214WB270) de0,19 m2de rea, en octubre de 2004 y junio de 2005 (Fig. 1).Las muestras se colocaron en frascos de polipropileno de250 ml previamente rotulados y lavados con una solucincida (HCl 1 mol L-1; Merck) y agua desionizada.

Posteriormente fueron preservados bajo congelacin a -20 C hasta los anlisis. Los sedimentos preservadosfueron descongelados y secados a 60 C en una estufahasta obtener un peso constante. Luego se tamizaron paraobtener la fraccin menor a 2 mm segn lo indicado en

EIJSINKet al. (2000) y MRQUEZet al. (2007) y se pulverizaronen un mortero de porcelana. Posteriormente fueronalmacenados en envases de polietileno hermticamentecerrados hasta los anlisis. Todos los anlisis fueronrealizados en el Laboratorio de Qumica Marina delDepartamento de Oceanografa, Instituto Oceanogrficode Venezuela.

Se cuantificaron 4 fracciones del fsforo totalsiguiendo las recomendaciones de ANDERSON& DELANEY(2000). Las fracciones fueron: adsorbido + fosforo asociadoa xidos (F1= extrado con 10 ml de mezcla citrato de sodio0,22 M, ditionito de sodio 0,14 1 mol L-1, bicarbonato de

sodio 1 M a pH 7,6 y agitacin durante seis horas y luegoextrado con 10 ml de MgCl

21 mol L-1 a pH 8). Autignico

(F2 = extraccin con 10 ml de acetato de sodio 1 M a pH 4durante dos horas, luego adicin de 10 ml de MgCl

21 mol

L-1 a pH 8, durante dos h y 10 ml de MgCl21 mol L-1 a pH

8, durante 2 h). Detrtico (F3= extraccin con 13 ml de HCl1 mol L-1y agitacin por 16 h). Orgnico (F4= extraccincon 1 ml de MgNO

3al 50% P/V

,secado a 80 C e ignicin

a 550C. Las cenizas remanentes se extrajeronposteriormente con 13 ml de HCl 1 mol L-1 con agitacindurante 24 horas. El fsforo total se cuantific haciendola sumatoria de las cuatro fracciones extradas. Parachequear la reproducibilidad del mtodo de anlisis de

extraccin secuencial del fsforo se utilizaron tresmuestras de sedimentos escogidas al azar, las cualescorrespondieron a las estaciones 23, 24 y 25 (E23, E24,E25 respectivamente). La reproducibilidad del mtodomuestra confiabilidad tal como lo demuestran lasdesviaciones estndar bajas obtenidas (Tabla 1).

La cuantificacin de la concentracin de fsforo total,as como de las diferentes fracciones extradas en el anlisisde especiacin, se realiz por colorimetra utilizando elmtodo de MURPHY& RILEY(1962) despus del ajuste del

pH a 5,4 usando paranitrofenol como indicador. Todas lasmediciones se realizaron de forma automatizada utilizandoun auto analizador Technicon II Scientific InstrumentsAC-100. Para los anlisis del fsforo total se utilizaron

patrones certificados de clase analtica ultra pura, MarineNutrients Standards Kit. El material volumtrico de vidrioutilizado en el laboratorio fue de clase A; los reactivos de


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MRQUEZETAL.

clase analtica ultra pura y preparados con agua desionizada,calidad Nanopure de conductividad de 0,18 S m-1, obtenida

con un sistema NANOPURE UV, Marca Barnstead.

Anlisis estadsticos

Para validar los datos y determinar diferencias en lasconcentraciones de las diferentes fracciones del fsforoen el sedimento del golfo de Paria y de la costa AtlnticaVenezolana se aplic la prueba de Factor de Kruskal-Wallis de Anlisis de Variancia de una va (SOKAL& ROHLF1969), probndose la significancia a un nivel P


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del P-FeOOH en los sedimentos estuarinos puede jugarun papel importante en el ciclo global del fsforo y en el de

otros elementos como el carbono (COMPTONet al. 2000)

Las concentraciones de la fraccin autignica (Fig. 2B),vari desde 0,04 hasta 0,31 mol g-1hacia la direccincentro oriental en direccin a Guyana. Hacia el extremo surde la Isla de Trinidad los valores oscilaron de 0,08 hasta0,12mol g-1, mientras dentro del golfo de Paria, los valoresfueron menores, con concentraciones entre 0,04 - 0,08 molg-1. En la periferia de la desembocadura del ro Orinoco, y alo largo de la zona ms ceida a la costa venezolana, losniveles variaron igualmente entre 0,04 hasta 0,08 mol g-1.Esta distribucin refleja el grado o intensidad de lastransformaciones del fsforo en el sedimento por procesosdiagenticos durante su enterramiento, especialmente enla diagnesis temprana. Numerosos estudios han indicadoque una significante reorganizacin diagentica del fsforoocurre durante la etapa de enterramiento, especialmenteen sedimentos de mrgenes continentales (SUNDBYet al.

1992; RUTTENBERG& BERNER1993; BERNER& RAO1994;SLOMPet al. 1996; ANSCHUTZet al. 1998; SCHENAUet al.2000; FILIPPELLI2001; SCHENAU& DELANGE2001). Lasalinidad afecta la qumica del fsforo refractario que esenterrado en el sedimento; es por ello que en aguas

fluviales hierro y fsforo pueden ser enterrados comovivianita (Fe (PO4)

28H

2O u otros compuestos frricos, los

cuales no podran formarse en aguas salobres donde elFe (II) se combina con los sulfuros (GCHTER& MLLER2003). En aguas saladas donde la reduccin de FeOOH

bajo la capa xica del sedimento libera fosfato y fluorurodentro de la solucin, conduce a la formacin de carbonatofluroapatita, un mineral que se acumula de los sedimentos(RUTTEMBERG& BERNER1993).

La distribucin espacial del fsforo detrtico (Fig. 2C)tuvo un mayor contenido en el centro de la zona norte dela descarga del ro Orinoco, en un ndulo concntrico

que varo entre 3 hasta 4,50 mmol g-1. Hacia el extremooriental los valores descendieron entre 1,00 hasta 1,50mol g-1, valores que se incrementaron homogneamentehasta el interior del golfo de Paria, donde los valoresalcanzaron cifras entre 2,00 hasta 2,50 mol g-1. Lasconcentraciones de P-detrtico fueron mayores a lasreportadas para la zona de influencia de algunos grandesros como se muestra en la (Tabla 2).

La fraccin de P-orgnico (Fig.2D) mostr susconcentraciones ms altas (2,21 a 2,41 mol g-1) hacia elextremo noroeste, en direccin a la zona de Guyana. Losmnimos se registraron hacia el sector sureste de la

desembocadura del ro Orinoco y hacia el extremo centrooccidental del golfo de Paria, donde los valores variaronentre 0,61mol g-1hasta 1,61mol g-1. Las concentracionesde P-orgnico fueron menores a las reportadas para lazona de influencia de algunos grandes ros (Tabla 2).

Las concentraciones de fsforo total (Fig.2E)mostraron un patrn bastante heterogneo encomparacin con la distribucin observada en todas lasfracciones del fosforo analizada. Las concentracionesoscilaron entre 2,38 mol g-1hasta 6,84 mol g-1. Losvalores ms altos se determinaron en un nduloconcntrico, coincidente con las mayores concentracionesdel P-detrtico, en la zona centro norte al lado este de islaTrinidad. Esta observacin reflej la contribucin de estafraccin al contenido de fsforo total. Los mnimos seubicaron en dos frentes observados en el extremo norestey sureste donde las concentraciones varan entre 3,05 y

P-adsorbido+P-

xido

P-autignico P-detrtico P-Orgnico

Replica E23 0,23 0,07 2,27 1,57

0,20 0,09 2,27 1,59

0,25 0,06 2,26 1,54

Prom 0,23 0,07 2,27 1,57

Min 0,20 0,06 2,26 1,54

Max 0,25 0,09 2,27 1,59

Ds 0,03 0,02 0,01 0,03

Replica E 24 0,30 0,04 2,67 2,06

0,34 0,06 2,65 2,10

0,31 0,04 2,67 2,05

Prom 0,32 0,05 2,66 2,07

Min 0,30 0,04 2,65 2,05

Max 0,34 0,06 2,67 2,10

Ds 0,02 0,01 0,01 0,03

Replica E25 0,24 0,06 2,59 2,00

0,26 0,07 2,58 2,04

0,21 0,09 2,59 2,03

Prom 0,24 0,07 2,59 2,02

Min 0,21 0,06 2,58 2,00

Max 0,26 0,09 2,59 2,04

Ds 0,03 0,02 0,01 0,02

E=estacin; P=fsforo; Prom =promedio; Min=mnimo; Max=mximDs=Desviacin estndar

TABLA 1. Reproducibilidad del mtodo de anlisis de extraccinsecuencial del fsforo en el golfo de Paria y la costa atlnticavenezolana. Todas las concentraciones en mol P g-1


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MRQUEZETAL.

-62 -61,5 -61 -60,5 -60

Longitud

9,5

10

10,5

Latitud

P-adsorbido+ P-asociado a xido

Golfo de Paria Isla Trinidad

Delta del rio Orinoco

-62 -61,5 -61 -60,5 -60

Longitud

9,5

10

10,5

Latitud

P-autignico

Isla Trinidad


Golfo de Paria

-62 -61,5 -61 -60,5 -60

Longitud

9,5

10

10,5

Latitud

P-detritico

Isla TrinidadGolfo de Paria

Delta del ro Orinoco

-62 -61,5 -61 -60,5 -60

Longitud

9,5

10

10,5

Latitud

P - orgnico

Golfo de Paria Isla Trinidad


-62 -61,5 -61 -60,5 -60

Longitud

9,5

10

10,5

Latitud

P-total

Isla Trinidad


Golfo de Paria

Fig.2. Distribucin espacial de las concentraciones (mol P g-1) de fsforo en las fracciones: adsorbido + asociado a xidos (2A), autignico(2B), detrtico (2C)y, orgnico (2D), respecto al fsforo total (2E ) en los sedimentos recientes del golfo de Paria y la costa atlntica

venezolana

2E

2A 2B

2C 2D


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4,08mol g-1. Hacia la zona occidental de la desembocaduradel ro Orinoco en direccin al golfo de Paria, los valoresmostraron poca variacin con concentraciones intermediasentre 4,01 y 5,09 mol g-1. Se observ que los valores defsforo total determinados tanto para el golfo de Paria, as

como para la zona atlntica venezolana, estuvieroncontrolados por el contenido P- detrtico transportado porel ro Orinoco. Por otra parte, las concentraciones mximasson inferiores a las reportadas para otras zonasinfluenciadas por grandes ros como, el Amazonas yMississippi (Tabla 2), a pesar de que el tipo de partcula enel sedimento en la zona de estudio fue en su mayora limos,tal como lo describe (MRTINet al. 2007). Es conocido queeste tipo de partculas actan como una trampa de retencinde los elementos debido a su gran rea superficial. En

porcentaje, la contribucin al fsforo total de cada una delas fracciones de fosforo determinadas en estainvestigacin fueron son: 0,96 a 10,84 % P-lbil + P-

asociado a xidos; 0,77 a 10,28 % P-autignico; 26,27 a73,26 % P-detrtico, 23,54 a 69,53 % P-orgnico.

Las caractersticas observadas en las distribucionesde todas las fracciones de fsforo en la zona de estudiosugieren la influencia de diferentes mecanismos detransporte y mecanismos posdepositacionales de

partculas de composicin qumica var iable. GONZLEZDEJUANAet al.(1980), GIBBS& BARRON(1983), YANES&RAMREZ(1988) y VSQUEZ& WILBERT(1992) han sealadoque la cuenca del Orinoco aporta material del drenaje decuatro provincias que se encuentran sobre el EscudoGuayans (Imataca, Pastora, Cuchivero y Roraima), los

Andes, la Cordillera de la Costa y la regin de los Llanos(VSQUEZ & WILBERT 1992). Estas zonas aportan

par t cu la s de ori ge n se di me nt ar io co n gr ad o demetamorfismo correspondiente a granulita, anfibolita,

part culas volcnicas metamorfisadas de anfibolitas,esquistos verdes, rocas plutnicas y volcnicas.Tambin partculas de la regin de los Andes y los Llanosque son derivadas de esquistos, gneises y granitosinstructivos recubiertos de areniscas, ltitas, pizarras ycalizas. Todas estas partculas que en su mayora sondetrticas llegan al delta del Orinoco y all sondepositadas y redistribuidas mediante mecanismosdepositacionales. El ro Orinoco acarrea una proporcinimportante de sedimentos en funcin del volumen desu descarga lquida, de acuerdo a su ciclo estacional deascenso y descenso, siguiendo un patrn bimodal.Otros tipos de partculas que llegan a la zona de estudio

provienen de sedimentos finos del ro Amazonas que

son transportados por la corriente marina de Guyana, ysedimentos que son acarreados de las cuencastributarias de los caos Tigre, Morichal Largo, Simara,Uracoa y Guargapo, que drenan la formacin Mesa(MARTNet al. 2007). En tal sentido, MEYBECK(1982)

estimaron que la entrada anual de fsforo que entran ala zonas costeras proveniente de los ros es de 4,08x1015mol ao-1y que est presente principalmente en lafase slida, contabilizando entre 90 a 95 % del fsforototal, afirmacin que es corroborada en JORDANet al.(2008) y HARTZELLet al. (2010).

Segn MARTNet al. (2007), en la zona de estudiohay un grupo de corrientes de diferentes velocidadesque convergen (corriente del ro Orinoco, ro Amazonas,Esequibo y la Corriente de Guyana la cual penetra desdeSur Amrica y entra al delta del Orinoco por el extremonoreste), estas corrientes podran tambin estar

influenciando en los mecanismos posdeposicionalesdel fsforo en el sedimentos.

La investigacin demostr que la mayorcontribucin al fsforo total estuvo controlada por lafraccin detrtica de origen litognico continental oterrestre (fsforo asociado a apatita). Esta fraccingeolgicamente ha sido creada por procesos gneos ymetamrficos (COLLIS2006). La segunda fraccin demayor contribucin estuvo representada por el fsforoorgnico procedente del material orgnico de origenanimal o vegetal. De hecho, globalmente, en la zonaestudiada, el fsforo mostr una gradiente decreciente

de concentracin que sigui un orden: P-detrtico (0,78- 4,61 mol g-1) > fsforo orgnico (0,56 2,47 mol g-1)> P- adsorbido + P-asociado a xidos (0,78 - 4,61 molg-1) > fsforo autignico (0,04 - 0,31 mol P g-1) >autignico (0,04 -0, 56 mol g-1). La fraccin de fsforoorgnica fue comparativamente mayor que la fraccinadsorbida + asociado a xidos. Los valores de P-orgnico aunque ms bajos que los reportados paraotras zonas (Tabla 2), son importantes y pudiera sugerirque en la zona la produccin orgnica esmoderadamente alta (produccin primaria) y que partede ese fsforo podra estar siendo traslocado haciaoxihidrxidos de hierro tras la transformacin de lamateria orgnica tal como se indica en JORDANet al.(2008).

La distribucin observada en las diferentes fraccionesdel fsforo (lbil asociado a xidos, autignico y orgnica


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MRQUEZETAL.

Fig.2A y Fig.2B, Fig.2D) muestran un patrn caracterizadopor una franja de altas concentraciones en direccin

noreste-oeste que penetra hacia el interior del delta delOrinoco y sus alrededores. Es probable que la fraccin defsforo autignico presente en la zona sea de tipo CFA, lacual tiene un origen marino, si se considera la presencia dealtas concentraciones de carbonato reportadas por MRTINet al. (2007) para la zona. RUTTENBERG& BERNER(1993) yKOCHet al. (2001) indican que el CFA es considerado unsumidero diagentico primario, especialmente ensedimentos carbonticos marinos. Por otra parte, FAULetal. (2005) sealan al mismo tiempo que la fraccin orgnicadel fsforo puede reflejar el estado trfico del ecosistema.

Se podra sugerir, de acuerdo a las figuras 2A y 2C, quelas contribuciones de la fraccin del fsforo asociado alos xidos, podra ser aportada por los sedimentos que

pene tran por el extremo noreste, mientras que lacontribucin del fsforo detrtico al transporte y deposicinde sedimentos acarreados por las aguas del ro Orinoco

sin embargo, la falta de estudios relacionados con estetema impiden corroborar tal afirmacin. A pesar de todas

estas observaciones, los resultados estadsticosobtenidos a partir de las ANOVA (Tabla 3) muestran quelos sedimentos del golfo de Paria y la costa atlnticavenezolana se diferencian exclusivamente en lasconcentraciones del fosforo adsorbido + asociado axidos, las cuales son menores dentro del golfo de Paria.Al representar estas fracciones la parte ms lbil del fsforototal, se sugiere la existencia de fuentes diferentes deestas fracciones en ambas zonas, y al mismo tiempo,mecanismos intensos en la transformacin de lasfracciones adsorbido + asociado a xidos dentro del golfodebido quizs, a la menor circulacin y mayor tiempo deretencin de las aguas.

El ro Orinoco acta como un mecanismo de transportede partculas terrestres, debido a que el material detrticotrasportado por sus aguas est compuesto de materialesarcillosos y detrtico provenientes del drenaje de las

P-lbil Fe-P P-Org P-Ca P-Detr PT

Plataforma Golfo de del Mxico 1,23 5,35 4,97 4,61 2,45 17,97 RUTTENBERT

&BERNER

1993Plataforma del rio Amazonas 7,52 4,29 3,61 1,00 16,39 BERNER&RAO1994

Golfo Trinidad (Chile) 0,37-2,54 GMEZet at. 1999

Lago Mggelsee (Alemania) 0,78-2,89 KLEEBERG&KOHL1999

Golfo de Ancud(Chile) 5,81-7,75 GOLTERMAN2001

Corriente de California y >10 ANDERSONet al. 2001

Corriente de Benguela

Golfo San Matas (Argentina) 2,55 KHOSHMANESH et al.2002

Laguna de los Patos (Venezuela) 30,69 MRQUEZet al. 2007

Rio Mississippi (USA) 3,48 10,94 4,39 5,16 26,74 SUTULAet al,.2004

Laguna Thau (Francia) 30-50 ANSCHUTZet al.2007

Mar de China 13-22 FANGet al. 2007

Mar Bltico 30-80 LUKKARI2008

Chesapeake Bay (USA) 28-69 HARTZELet al. 2010

Golfo de Mxico 1,19 3,45 2,90 7,26 3,52 18,37

Costa Atlntica Venezolana 0,56 2,47 4,61 2,38-6,84 Presente estudio

P-labil+Fe-P =F1; P-Ca= F2; P-Detr= F3, P-Org

TABLA 2. Distribucin de fsforo (mol P g-1) en sedimentos de algunas zonas adyacentes a mrgenes costeros.


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cuatro provincias que se encuentran sobre el EscudoGuayans (Imataca, Pastora, Cuchivero y Roraima), as

como de Los Andes, la Cordillera de la Costa y la reginde los Llanos y tambin como fuente de aporteantropognico de P-orgnico y xidos, especial los dehierro que son considerados en parte de actividadantropognica (GONZLEZDEJUANAet al. 1980; YANES&RAMREZ1988, VSQUEZ& WILBERT1992). MATIJEVIet al.(2006, 2008, 2008a) sealan que concentraciones altasfsforo asociado a hierro (P-Fe) proveen informacin deareas impactadas antropognicamente, mientras que elasociado a apatita biognica representa el ms sensitivoindicador de la influencia de cultivos de peces sobre lossedimentos marinos. En la desembocadura del ro Orinocoes conocida actividades relacionadas con cultivos de

peces, lo cual podra estar corroborando un impactoantropognico en la zona bajo estudio. El P-Fe, bajoconveniente condiciones redox, puede ser liberado delas aguas de los poros y estar disponible para la absorcin

biolgica (COLLIS2006).

Despus de la liberacin del fsforo, ste podra seradsorbido sobre la superficie de los granos del sedimentoo atrapado nuevamente por los oxihidrxidos. Es por elloque el CFA y la detrtica son entonces consideradas comorefractarias del fsforo sedimentario y no son regeneradas

(FANGet al.2007).

CONCLUSIONES

La distribucin de las diferentes facciones del fsforosigue un gradiente decreciente tipificado por una mayor

presencia de fsforo detrtico, el cual se concentra enmayor proporcin en las cercanas de la zona costera yen especial en el extremo sureste de la descarga del roOrinoco. El orden en concentracin fue: P-detrtico (0,784,61 mol P g-1> P-1 ), P-orgnico (0,56 - 2,47 mol P g-1),P-adsorbido + P-asociado a xidos (0,04 - 0,56 mol P g-1> autignico (0,04 - 0,31 mol P g-1), lo cual representa

en relacin al fsforo total, porcentajes de: 26,27 - 73,26% P-detrtico, 23,54 - 69,53 % P-orgnico, 0,96 - 10,84 %P-lbil+ P-asociado a xidos y 0,77 - 10,28 % P-autignicorespectivamente. Los anlisis estadsticos muestran queel golfo de Paria y la costa atlntico venezolana, solo sediferencian en las proporciones del fsforo adsorbido +asociado a xidos. Al representan estas fracciones la

parte ms lbil del fsforo total, se sugiere la existenciade fuentes diferentes de estas fracciones en ambas zonas,y al mismo tiempo, mecanismos intensos en latransformacin de las fracciones adsorbido + asociadoa xidos dentro del golfo debido quizs, a la menorcirculacin y mayor tiempo de retencin de las aguas.

El fsforo total est controlado en su mayora por lasfuentes de tipo apatita litognica terrestre que es deorigen gneo- metamrfico proveniente de partculas dematerial erosionado de los cinturones orognicos de LosAndes, Cordillera de la Costa, Escudo Guayans y delos Llanos venezolanos y colombianos, que sontransportadas por las aguas del ro Orinoco hasta sudelta y de all redistribuido y reacomodado dentro de lacosta atlntica venezolana. Las excreciones de la fauna

b nt ic a, pec es y del zo op la nc to n, ju nto co n ladegradacin bacteriana de materia orgnica, son otrosfactores que tambin juegan un papel importante en ladistribucin de las diferentes fracciones en el sedimentode la zona bajo estudio.

Los aportes de origen marino son apreciados haciael extremo noreste tipificado por la presencia de

TABLA 3. Comparacin (Student-Newman-Keuls) de lasfracciones de fsforo (p


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carbonato fluoroapatita, indicativo de mecanismosposdepositacionales dentro del sedimento. La presencia deP-autignico sugiere mecanismos y reacciones en la cual elfsforo posiblemente es transformado en forma orgnica.Igualmente, el P-orgnico podra ser traslocado a

oxihidrxidos de Fe durante la descomposicin de la materiaorgnica.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen al Consejo de Investigacin dela Universidad de Oriente, por el financiamiento de estainvestigacin a travs del proyecto C.I:2-030700-1310/06:Fraccionamiento de fsforo en sedimentos recientes delGolfo de Paria y Costa Atlntica Venezolana. Igualmentea PDVSA (Proyecto Lnea Base Plataforma Deltana) y alTSU ANTONIOBENTEZdel Departamento de Oceanografadel Instituto Oceanogrfico de Venezuela por toda la ayuda

prestada en el diseo de las figuras.

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RECIBIDO: Abril 2013ACEPTADO: Febrero 2014

especiación química de fósforo en sedimentos golfo de paria

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