Changes of Estuarine Sedimentation Patterns by Urban Expansion: The Case of Middle Capibaribe Estuary, Northeastern Brazil

Abstract

The aim of this study is to describe the sedimentary evolution occurred during the last 200-years in the middle Capibaribe Estuary by mean of the sedimentary analysis (magnetic susceptibility, grain size, calcium carbonate, total organic matter-TOM) and geochemical parameters (sedimentation rates, heavy metal concentrations, enrichment and contamination factor) along a core. The core recorded four units and the measured sedimentation rate was 0.52 cm cm•y −1 . The first unit, dating before 1812, showed environmental characteristics of mangrove with predominance of fine sediments, high total organic matter percentages and heavy metal concentrations probably from natural sources. The second unit, from 1812 to 1937, showed a slight increase in sand percentages and decrease in fine fraction, TOM contents and heavy metals concentrations. These characteristics may be associated with the urban expansion processes and the presence of monoculture of sugar cane occurred in the middle Capibaribe Estuary. The third unit, from 1937 to 2004, showed the highest sand percentages of the core, characterizing a unit exclusively of sand with low fine fractions percentages, total organic matter contents and heavy metals concentrations. This unit represented the intensification of the urban processes expansion of Recife City. The fourth unit showed increases in fine fraction sedimentation, TOM contents and heavy metals concentrations. This new change in sedimentation probably is consequence of rebirth of marginal estuarine banks by mangrove vegetation, due to environmental projects carried out by Recife Prefecture in the early 2000's. It was not possible to register the anthropic contamination to middle estuary area probably due to the Barreiras Formation influences in the metal concentration records, masking the anthropic contamination inputs in estuarine region. Although, lead and arsenic showing an enrichment level indicating anthropic contamination.

Variabilidade sedimentológica e geoquímica em um sistema estuarino tropical sob forte influência antrópica (Rio Capibaribe-PE)

“…Sua bacia hidrográfica possui aproximadamente 7.720 km 2 de área de drenagem, a maior do litoral pernambucano. A nascente localiza-se no agreste, a 250 km da foz, caracterizando-se como um rio intermitente, que passa a ser perene somente na cidade de Surubim (PE) a cerca de 50 km do oceano (Bione et al, 2009;Monteiro et al, 2011;Xavier et al, 2016;Barcellos et al, 2017) (Fig. 1).…”

“…Geologicamente, o sistema estuarino está inserido em duas unidades geológicas: (i) a Formação Barreiras, de idade Neógena (Plioceno), representada por coberturas sedimentares dispersas, constituída de um pacote de sedimentos de origem fluvio-aluvial, com fácies arenosas predominantes, além de camadas argilosas e siltosas de depósitos de baixa energia, que se intercalam e, (ii) o Quaternário, sedimentos mais recentes inconsolidados, que preenchem a própria planície, sendo representados por depósitos estuarinos, marinhos, de planície costeira e fluviais nas calhas dos rios (Alheiros et al, 1995;Oliveira, 2014;Martins et al, 2016;Xavier et al 2016;Barcellos et al, 2017).…”

“…presença de sedimentos finos ricos em matéria orgânica durante o processo de sedimentação nas margens do estuário (Xavier et al 2016;Barcellos et al 2017). O estuário do rio Capibaribe recebe grande carga de efluentes doméstico-industriais além dos aportes sedimentares naturais (continentais/ marinhos).…”

“…O estuário do rio Capibaribe vem passando por diferentes interferências antrópica, desde o início do processo de colonização e atualmente está sob forte pressão antrópica por meio da elevada quantidade de efluentes domésticos e industriais lançados em seu corpo d'água, além dos processos de erosão das áreas marginais causadas pela ocupação desordenada da cidade, obras de dragagem na área portuária, e pela grande quantidade de resíduos sólidos presentes na região estuarina (Martins et al, 2016;Schettini et al, 2016;Xavier et al, 2016;Barcellos et al, 2017;Xavier et al, 2018).…”

Evolução da contaminação por metais pesados em sedimentos em área estuarina do rio Capibaribe: uma revisão

“…As quantidades aumentadas desses metais ocasionam concentrações tóxicas nos compartimentos aquáticos, terrestres e atmosféricos. Com isso a população pode sofrer exposição e ocorrer a acumulação desses elementos This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License em seu organismo provocando diversos problemas de saúde, como anemia, câncer ou alteração no sistema nervoso central (AZEVEDO; CHASIN, 2003).…”