Export of materials along a tidal river channel that links a coastal lagoon to the adjacent sea

Abstracts

Intratidal variability and flux of salt, chlorophyll-a and suspended materials were evaluated in a shallow tropical tidal channel linking a coastal lagoon to the western Gulf of Mexico. Velocity, temperature and conductivity were used to calculate the fluxes. Data were recorded during three tidal velocity cycles (tvc) under extreme river discharge conditions. Chlorophyll-a and suspended materials were determined below the surface. In both seasons (dry and rainy), the flow was ebb-dominated and with longer duration than when in flood. Maximum current velocities were 0.30 m s-1 in May (dry season) and 0.60 m s-1 in September (rainy season). In the dry season the mean chlorophyll-a export was of 7.56 Kg over tvc while the import was of 3.32 Kg. In the rainy season mean export (47.3 Kg) was 6 times greater than the import (7.93 Kg over tvc). Phytoplankton was dominated by organisms of marine origin. The mean of exported, suspended materials in the rainy season (111.3 Kg) was 4.6 times greater (859 Kg) than that in the dry season (184.7 Kg over tvc). Tidal velocity asymmetry is an effective mechanism of exportation, introducing relatively warm and saltier water into the river through the tidal channel.

Tidal channel; Intertidal variability; Salt; Chlorophyll-a; Suspended materials; Gulf of México


A variabilidade intramaré, o fluxo de salinidade, a clorofila-a e material em suspensão foram avaliados em um canal superficial de maré tropical em uma lagoa costeira ao oeste do Golfo do México. Os dados de velocidade, temperatura e condutividade foram usados para cálculo dos fluxos durante três ciclos de velocidades das marés (tvc) sob condições extremas de descarga. A Clorofila-a e material em suspensão foram determinados abaixo em subsuperfície. Em ambas as estações (seca e chuvosa), o fluxo dominante foi durante o refluxo e com duração maior durante o fluxo de entrada. A máxima velocidade encontrada foi 0.30 m s-1 em maio (estação seca) e 0.60 m s-1 em setembro (estação chuvosa). Durante a época seca foram exportadas 7.56 Kg de clorofila-a, enquanto a importação foi de 3.32 Kg. Durante a temporada de chuva a média exportada (47.3 Kg) foi seis vezes maior que a importada (7.93 Kg). A concentração media de material em suspensão exportado durante a época de chuvas (111.3 Kg) foi 4.6 vezes maior (859 Kg) que durante estação de seca (184.7 Kg). A assimetria das marés é um mecanismo efetivo de transporte, introduzindo no rio águas relativamente quentes e mais salinas através do canal de maré.

Ambiente intermarés; Sais; Clorofila-a; Material em suspensão; Golfo do México


  • SMU. Servicio Mareográfico de la UNAM. Estación Tuxpan, Ver., Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad Universitaria, México, D.F., 2010.
  • BENITEZ, J. A.; BARCENAS, S. C. Patrones de uso de los plaguicidas en la zona costera del Golfo de México. In: BOTELLO, A. V.; ROJAS-GALAVIZ, J. L.; BENITEZ, J.; ZARATE-LOMELI, D. (Ed.). Golfo de México contaminación e impacto ambiental: Diagnóstico y tendencias. Campeche: Universidad Autónoma de Campeche, Programa Epomex, Serie Científica, 1996. 666 p.
  • CONTE, D.; BOOR, C. Elementary numerical analysis. An algorithmic approach New York: McGraw-Hill, 1972. 396 p.
  • CONTRERAS, E. F. Variaciones en la hidrología y concentraciones de nutrientes en el área estuarino-lagunar de Tuxpan-Tampamachoco, Ver., México. Biótica, v. 8, n. 2, p. 201-213, 1983.
  • CONTRERAS-ESPINOSA, F.; CASTAÑEDA-LÓPEZ, O.; GARCIA-NAGAYA, A. La clorofila a como base para un índice trófico en lagunas costeras mexicanas. An. Inst. Cienc. Mar Limnol. UNAM., v. 1-2, n. 21, p. 55-66, 1994.
  • DYER, K. R.; Gong, W. K.; OnG, J. E. The cross sectional salt balance in a tropical estuary during a lunar tide and a discharge event. Estuar. Coast. Shelf Sci, v. 34, n. 6, p. 579-591, 1992.
  • FISHER, B.; TURNER, R. K.; MORLING, P. Defining and classifying ecosystem services for decision making. Ecological Economics, v. 68, n. 3, p. 643-653, 2009.
  • FLORES-COTO C.; BECERRIL-MARTÍNEZ, J. A.; ZAVALA-GARCÍA, F.; GRACIA, A.; BURKE, J. S. Shrimp postlarvae immigration during the high current velocity period of the flood tide in the southern Gulf of Mexico. Hidrobiológica, v. 20, n. 1, p. 1-12, 2003.
  • GÓMEZ-AGUIRRE, S.; SANTOYO-REYES, H. Plancton de Lagunas Costeras XI. Transporte en tres estuarios del noroeste de México (noviembre 1973). Rev. Lat-Amer. Microbiol., v. 17, n. 3, p. 175-183, 1975.
  • GÓMEZ-GUTIÉRREZ, J.; ROBINSON, C. J. Tidal current transport of epibenthic swarms of the euphausiid Nyctiphanes simplex in a shallow, subtropical bay on Baja California peninsula, México. Mar. Ecol. Progr. Ser., v. 320, p. 215-231, 2006.
  • HSIEH, W. C.; LEE, H. J.; TEW, K. S.; LIN, C.; FAN, K. S.; MENG, P. J. Estimating nutrient budgets in a coastal lagoon. Chinese Sci. Bull., v. 55, n. 6, p. 484-492, 2010.
  • HOITINK, A. J. F.; HOEKSTRA, P.; van MAREN, D. S. Flow asymmetry associated with astronomical tides: Implications for the residual transport of sediments. J. Geophys. Res., v.108, n. C10, 3315, doi:10.1029/2002JC001539, 2003.
  • LORENZEN, C. J. Determination of chlorophyll and pheopigments: spectrophotometric equations. Limnol. Oceanogr., v. 12, p. 343-346, 1967.
  • LUCAS, L. V.; KOSEFF, J. R.; MONISMITH, S. G.; CLOERN, J. E.; THOMSON, J. K. Processes governing phytoplankton blooms in estuaries. II: The role of horizontal transport. Mar. Ecol. Progr. Ser, v. 187, p. 17-30, 1999.
  • LUCAS, L. V.; SERENO, D. M.; BURAU, J. R.; SCHRAGA, T. S.; LOPEZ, C. B.; STACEY, M. T.; PARCHEVSKY, K. V.; PARCHEVSKY, V. P. Intradaily variability of water quality in a shallow tidal lagoon: mechanisms and implications. Estuar.  Coasts, v. 29, n. 5, p. 711-730, 2006.
  • MANN, K. H.; LAZIER, J. R. N. Dynamics of marine ecosystems. Biological-physical interactions in the oceans. Boston: Blackwell Publishing, 2006. 496 p.
  • MONBET, Y. Control of phytoplankton biomass in estuaries: A comparative analysis of microtidal and macrotidal estuaries. Estuaries, v. 15, n. 4, p. 563-571, 1992.
  • MOSER, G. A. O.; FLORES GIANESELLA, S. M.; BARRERA ALBA, J. J.; LUVIZON BÉRGAMO, A.; SALDHANA-CORRÉA, F. M. P.; BRUNER DE MIRANDA, L.; HARARI, J. Instantaneous transport of salt, nutrients, suspended matter and chlorophyll-a in the tropical estuarine system of Santos. Braz. J. Oceanogr, v. 53, n. 3-4, p. 115-127, 2005.
  • NÚÑEZ-CARDONA, M. T. Las bacterias rojas del azufre en ambientes marinos mexicanos. In: SIGNORET, M. (Comp.). De las bacterias al clima: un enfoque ecológico México: Serie Académicos, CBS, UAM-Xochimilco, 2008. 128 p.
  • ODUM, E. P. The status of three ecosystem-level hypotheses regarding salt marsh estuaries: tidal subsidy, outwelling and detritus based food chains. In: KENNEDY, V. S. (Ed.). Estuarine Perspectives New York: Academic Press, 1980. 533 p.
  • PEREIRA-FILHO, J.; SCHETTINI, C. A. F.; RÖRIG, L.; SIEGLE, E. Intratidal variation and net transport of dissolved inorganic nutrients, POC and chlorophyll a in the Camboriú river estuary, Brazil. Estuar. Coastal Shelf Sci., v. 53, n. 2, p. 249-257, 2001.
  • ROBINSON, C. J.; GÓMEZ-AGUIRRE, S. Tidal stream use by the red crab Pleuroncodes planipes in Bahía Magdalena, México. J. Exp. Mar. Biol. EcoI., v. 308, n. 2, p. 237-252, 2004.
  • ROSS, O. N.; SHARPLES, J. Swimming for survival: A role of phytoplankton motility in a stratified turbulent environment. J. Mar. Syst., v. 70, p. 248-262, 2008.
  • ROTHSCHILD, B. J.; OSBORN, T.R. Small-scale turbulence and plankton contact rates. J. Plankton Res., v. 10, n. 3, p. 465-474, 1988.
  • SÁNCHEZ-SANTILLÁN, N.; DE LA LANZA. G.; SÁNCHEZ-TREJO, R. Influencia del clima sobre la distribución de temperatura, salinidad y clorofila a en una laguna al NW del Golfo de México. Geofísica, v. 47, p. 103-126, 1997.
  • TOMAS, C. R. Identifying Marine Phytoplankton San Diego: Academic Press, 858 p. 1997.
  • VALLE-LEVINSON, A.; DELGADO, J. A.; ATKINSON, L. P. Reversing water exchange patterns at the entrance to a semiarid coastal lagoon. Estuar. Coast. Shelf Sci, v. 53, p. 825-838, 2001.
  • WANG, Z. B.; JEUKEN, M. C. J. L.; GERRITSEN, H.; DE VRIEND, H. J.; KORNMAN, B. A. Morphology and asymmetry of the vertical tide in the Westershelde estuary. Cont. Shelf Res., v. 22, n. 17, p. 2599-2609, 2002.

Publication Dates

  • Publication in this collection
    30 Oct 2012
  • Date of issue
    Sept 2012

History

  • Received
    09 May 2011
  • Accepted
    25 May 2012
  • Reviewed
    14 Apr 2012
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