Influence of the hydrological regime on the composition of mangrove sediments in El Tablazo Bay (Maracaibo System)
Keywords:
Rhizophora mangle, sediments, organic matter, cations concentration, nitrogen, phosphorus
Abstract
On the coasts of El Tablazo Bay, between the Gulf of Venezuela and the Strait of Maracaibo, there are communities ofR. mangleexposed to a semiarid climate (500-600 mm of precipitation) under a similar tidal regime. Three areas with different terrestrial runoff and salinity were selected: a) Capitán Chico (CCh) influenced by the low salinity of the water that circulates through the Strait of Maracaibo, b) Caño Flora (CF) with higher salinity derived from the Gulf of Venezuela, and c) Caño Paijana (CP) influenced by the discharge of the Limón River. In each location, the structure of the mangrove was measured, and sediment cores were collected to determine the concentration of organic matter (PPI%), N, P, K, Mg, Ca, and Na. The central hypothesis is that these concentrations are associated with contributions of fluvial sediments and tides. The largest basal area and height of the mangrove was reached in CCh, and in CF the mangrove is denser, with smaller diameter and average height. In the three localities, the concentration of Na in the interstitial water was lower than that of standard seawater. In addition, PPI % and N decrease with sediment depth. The concentrations of K, N and Na in sediment delimit the localities statistically. This suggests that the differentiation is determined by a) the discharge of the Limón River (K contribution), b) the biotic potential (fraction of N in organic matter), and c) the marine influence by surface and subsurface flows in CP and CF.
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References
BALA KRISHNA PRASAD, M. Y A. RAMANATHAN. 2010. Characterization of phosphorus fractions in the sediments of a tropical intertidal mangrove ecosystem. Wetlands Ecology and Management.18: 165–175. https://doi.org/10.1007/s11273-009- 9157-3
BREITHAUPT, J. L., H. E. STEINMULLER, A. E. ROVAI, K. M. ENGELBERT, J. M. SMOAK, L. G. CHAMBERS, K. R. RADABAUGH, R. P. MOYER, A. CHAPPEL, D. R. VAUGHN, T. S. BIANCHI, R. R. TWILLEY, P. PAGLIOSA, M. CIFUENTES-JARA Y D. TORRES. 2023. An improved framework for estimating organic carbon content of mangrove soils using loss-on-ignition and coastal environmental setting. Wetlands 43: 57. doi10.1007/s13157-023-01698-z
CRAFT, C. B., E. D. SENECA Y S. BROOME. 1991. Loss on ignition and Kjeldahl digestion for estimating organic carbon and total nitrogen in estuarine marsh soils: calibration with dry combustion. Estuaries. 14 (2): 175-179.
CRC HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 2007–2008. Lide D.R. (ed), 88th edition. Taylor & Francis, NY, USA.
FERREIRA, T. O., X. L. OTERO, V. S. DE SOUZA JUNIOR, P. VIDAL-TORRADO, F. MACÍAS Y L. P. FIRME. 2010. Spatial patterns of soil attributes and components in a mangrove system in Southeast Brazil (São Paulo). Journal Soils Sediments. 10: 995–1006. https://doi.org/10.1007/s11368-010-0224-4
FINOL, S. Y A. BARRIOS. 1999. Validación del modelo SWRRB en la Cuenca del río Guasare, Zulia-Venezuela. Revista Forestal Venezolana. 43(1): 17-23.
JMP STATISTICAL DISCOVERY. 2022. LLCJMP® Pro 17.0.0. Sedimentos de manglares y régimen hidrobiológico. 64 Barboza et al.
KATHIRESAN, K. 2021. Mangroves: types and importance. En: Rastogi, R. P.; Phulwaria, M.; Gupta, D. K. (Eds.), Mangroves: ecology, biodiversity and management (pp. 1-31). Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16- 2494-01
LUGO, A. E. Y S. C. SNEDAKER. 1974. The Ecology of Mangroves. Annual Riview of Ecology and Systematics. 5: 39-64.
http://dx.doi.org/10.1142/annuerev. es.05.110174.000351.
MAAS, E. V., D. P. MOORE Y B. J. MASON. 1969. Influence of Calcium and Magnesium on Manganese Absorption. Plant Physiology. 44:796-800.doi: 10.1104/pp.44.6.796.
MARTÍNEZ, H. E., J. P. FUENTES Y E. ACEVEDO. 2008. Carbono orgánico y propiedades del suelo. Revista de la Ciencia del Suelo y Nutrición Vegetal. 8(1): 68-96. http://dx.doi.org/10.4067/S07187912008000100006
MATSUI, N., W. MEEPOL Y J. CHUKWAMDEE. 2015. Soil Organic Carbon in Mangrove Ecosystems with Different Vegetation and Sedimentological Conditions. Journal of Marine Science and Engineering. 3: 1404-1424. https://doi.org/10.3390/jmse3041404.
MEDINA, E. Y F. BARBOZA. 2003. Manglares del Sistema del Lago de Maracaibo: Caracterización Fisiográfica y Ecológica. Ecotropicos. 16 (2): 75-82.
MEDINA, E. Y F. BARBOZA. 2006. Lagunas costeras del Lago de Maracaibo: distribución, estatus y perspectivas de conservación. Ecotropicos. 19(2): 128-139.
MEDINA., E, H. FONSECA, F. BARBOZA Y M. FRANCISCO. 2001. Natural and man-induced changes in a tidal channel mangrove system under tropical semiarid climate at the entrance of the Maracaibo Lake (Western Venezuela). Wetlands Ecology and Management 9: 243-253. https://doi.org/10.1023/A:1011117008977
MILLERO, F. J., R. FEISTEL, D. G. WRIGHT Y T. J. MCDOUGALL. 2008. The composition of Standard Seawater and the definition of the Reference-Composition Salinity Scale. Deep-Sea Research. I55(1): 50–72. https://doi.org/10.1016/j.dsr. 2007.10.001
MURPHY, J. Y J. P. RILEY. 1962. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytica Chimica Acta. 27: 31–36. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)88444-5
OTERO, X. L., A. MÉNDEZ, G. N. NÓBREGA, T. O. FERREIRA, W. MELÉNDEZ, Y F. MACÍAS. 2017. High heterogeneity in soil composition and quality in different mangrove forests of Venezuela. Environmental Monitoring and Assessment. 189:511. DOI:10.1007/S10661-017-6228-4
PANNIER F. Y R. FRAINO DE PANNIER. 1989. Los manglares de Venezuela. Colección Cuadernos Lagoven. Caracas. 68 pp.
PIÑA, B., A. VILLALOBOS Y A. ARRIETA. 2015. Estudio del ion sulfato como indicador de sustentabilidad en la cuenca del río Guasare, estado Zulia. DOI: 10.13140/RG.2.1.4208.2722
POLO, C., J. C. MARÍN, J. ROJAS, E. BEHLING, M. MEZA, A. FERNÁNDEZ Y J. FLORES.2014. Variaciones espaciales de materia orgánica, nitrógeno y fósforo en sedimentos costeros del Lago de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 48 (1): 21–38
POOL, D. J., S. C. SNEDAKER Y A. E. LUGO. 1977. Structure of Mangrove Forests in Florida, Puerto Rico, Mexico, and Costa Rica. Biotropica. 9 (3): 195-212. https://doi.org/10.2307/2387881.
ROMERO MUJALLI G. Y W. MELENDEZ. 2023. Nutrients and trace elements of semiarid dwarf and fully developed mangrove soils, northwestern Venezuela. Environmental Earth Sciences. 82: 51. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10701-5
QUERALES, Y., F. BARBOZA, J. BRICEÑO Y E. MEDINA. 2011. Producción de hojarasca de Rhizophora mangle en el manglar de Punta Capitán Chico, Estado Zulia-Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 45 (2): 177–190.
RAINS, D. W. Y E. EPSTEIN.1967. Preferential absorption of potassium by leaf tissue of the mangrove, Avicennia marina: an aspect of halophytic competence in coping with salt. Australian Journal of Biological Sciences. 20(5): 847-857. https://doi.org/10.1071/BI9670847
RAINS, D. W. Y E. EPSTEIN. 1967. Sodium absorption by barley roots: role of the dual mechanisms of alkali cation transport. Plant Physiology. 42 (3): 314-318.
RIVAS, Z., J. SÁNCHEZ, F. TRONCONE, R. MÁRQUEZ, H. LEDO DE MEDINA, M. COLINA Y E. GUTIÉRREZ. 2009. Nitrógeno y fósforo totales de los ríos tributarios al sistema lago de Maracaibo, Venezuela. Interciencia. 34(5): 308-314. http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S037818442009000500004&lng=es& nrm=iso
RODRÍGUEZ, G. 1973. El sistema de Maracaibo: biología y ambiente. Venezuela: Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas.
RODRÍGUEZ, L. M. Y C. GALÁN. 2008. Las zonas kársticas de la Sierra de Perijá, Venezuela: cavidades estudiadas y rasgos geológico-estructurales. Boletín Sociedad Venezolana Espeleología. 42: 7-19.
URREGO, L. E., E. C. MOLINA Y J. A. SUÁREZ. 2014. Environmental and anthropogenic influences on the distribution, structure, and floristic composition of mangrove forests of the Gulf of Urabá (Colombian Caribbean). Aquatic Botany.114: 42–49. https://doi:10.1016/j.aquabot.2013.12.006
SARKER, S., M. MD MASUD-UL-ALAM, M. S. HOSSAIN, S. R. CHOWDHURY Y S. M. SHARIFUZZAMAN. 2021. A review of bioturbation and sediment organic geochemistry in mangroves. Geological Journal. 56(5): 2439-2450. DOI:10.1002/gj.3808
SEILSEPOUR, M. Y M. RASHIDI. 2008. Prediction of soil cation exchange capacity based on some soil physical and chemical properties. World Applied Sciences Journal 3 (2): 200-205. http://www.idosi.org/wasj/wasj3(2)/6.pdf
WOLANSKI, E. 1995. Transport of sediment in mangrove swamps. Hydrobiologia. 295: 31–42. https://doi.org/10.1007/BF00029108
WORTHINGTON, T. A., P. S. E. ZU ERMGASSEN, D. A. FRIESS, K. W. KRAUSS, C. E. LOVELOCK, J. THORLEY, R. TINGEY, C. D. WOODROFFE, P. BUNTING, N. CORMIER, D. LAGOMASINO, R. LUCAS, N. J. MURRAY, W. J. SUTHERLAND Y M. SPALDING. 2020. A global biophysical typology of mangroves and its relevance for ecosystem structure and deforestation. Scientific Reports. 10, 14652 (2020). https:// doi.org/.1038/s41598-020-71194-5
WRIGHT, A. L., Y. WANG Y K. R. REDDY. 2008. Loss-on-Ignition Method to Assess Soil Organic Carbon in Calcareous Everglades Wetlands. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 39(1920): 3074-3083. https://doi.org/10.1080/ 00103620802432931.
BREITHAUPT, J. L., H. E. STEINMULLER, A. E. ROVAI, K. M. ENGELBERT, J. M. SMOAK, L. G. CHAMBERS, K. R. RADABAUGH, R. P. MOYER, A. CHAPPEL, D. R. VAUGHN, T. S. BIANCHI, R. R. TWILLEY, P. PAGLIOSA, M. CIFUENTES-JARA Y D. TORRES. 2023. An improved framework for estimating organic carbon content of mangrove soils using loss-on-ignition and coastal environmental setting. Wetlands 43: 57. doi10.1007/s13157-023-01698-z
CRAFT, C. B., E. D. SENECA Y S. BROOME. 1991. Loss on ignition and Kjeldahl digestion for estimating organic carbon and total nitrogen in estuarine marsh soils: calibration with dry combustion. Estuaries. 14 (2): 175-179.
CRC HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 2007–2008. Lide D.R. (ed), 88th edition. Taylor & Francis, NY, USA.
FERREIRA, T. O., X. L. OTERO, V. S. DE SOUZA JUNIOR, P. VIDAL-TORRADO, F. MACÍAS Y L. P. FIRME. 2010. Spatial patterns of soil attributes and components in a mangrove system in Southeast Brazil (São Paulo). Journal Soils Sediments. 10: 995–1006. https://doi.org/10.1007/s11368-010-0224-4
FINOL, S. Y A. BARRIOS. 1999. Validación del modelo SWRRB en la Cuenca del río Guasare, Zulia-Venezuela. Revista Forestal Venezolana. 43(1): 17-23.
JMP STATISTICAL DISCOVERY. 2022. LLCJMP® Pro 17.0.0. Sedimentos de manglares y régimen hidrobiológico. 64 Barboza et al.
KATHIRESAN, K. 2021. Mangroves: types and importance. En: Rastogi, R. P.; Phulwaria, M.; Gupta, D. K. (Eds.), Mangroves: ecology, biodiversity and management (pp. 1-31). Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16- 2494-01
LUGO, A. E. Y S. C. SNEDAKER. 1974. The Ecology of Mangroves. Annual Riview of Ecology and Systematics. 5: 39-64.
http://dx.doi.org/10.1142/annuerev. es.05.110174.000351.
MAAS, E. V., D. P. MOORE Y B. J. MASON. 1969. Influence of Calcium and Magnesium on Manganese Absorption. Plant Physiology. 44:796-800.doi: 10.1104/pp.44.6.796.
MARTÍNEZ, H. E., J. P. FUENTES Y E. ACEVEDO. 2008. Carbono orgánico y propiedades del suelo. Revista de la Ciencia del Suelo y Nutrición Vegetal. 8(1): 68-96. http://dx.doi.org/10.4067/S07187912008000100006
MATSUI, N., W. MEEPOL Y J. CHUKWAMDEE. 2015. Soil Organic Carbon in Mangrove Ecosystems with Different Vegetation and Sedimentological Conditions. Journal of Marine Science and Engineering. 3: 1404-1424. https://doi.org/10.3390/jmse3041404.
MEDINA, E. Y F. BARBOZA. 2003. Manglares del Sistema del Lago de Maracaibo: Caracterización Fisiográfica y Ecológica. Ecotropicos. 16 (2): 75-82.
MEDINA, E. Y F. BARBOZA. 2006. Lagunas costeras del Lago de Maracaibo: distribución, estatus y perspectivas de conservación. Ecotropicos. 19(2): 128-139.
MEDINA., E, H. FONSECA, F. BARBOZA Y M. FRANCISCO. 2001. Natural and man-induced changes in a tidal channel mangrove system under tropical semiarid climate at the entrance of the Maracaibo Lake (Western Venezuela). Wetlands Ecology and Management 9: 243-253. https://doi.org/10.1023/A:1011117008977
MILLERO, F. J., R. FEISTEL, D. G. WRIGHT Y T. J. MCDOUGALL. 2008. The composition of Standard Seawater and the definition of the Reference-Composition Salinity Scale. Deep-Sea Research. I55(1): 50–72. https://doi.org/10.1016/j.dsr. 2007.10.001
MURPHY, J. Y J. P. RILEY. 1962. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytica Chimica Acta. 27: 31–36. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)88444-5
OTERO, X. L., A. MÉNDEZ, G. N. NÓBREGA, T. O. FERREIRA, W. MELÉNDEZ, Y F. MACÍAS. 2017. High heterogeneity in soil composition and quality in different mangrove forests of Venezuela. Environmental Monitoring and Assessment. 189:511. DOI:10.1007/S10661-017-6228-4
PANNIER F. Y R. FRAINO DE PANNIER. 1989. Los manglares de Venezuela. Colección Cuadernos Lagoven. Caracas. 68 pp.
PIÑA, B., A. VILLALOBOS Y A. ARRIETA. 2015. Estudio del ion sulfato como indicador de sustentabilidad en la cuenca del río Guasare, estado Zulia. DOI: 10.13140/RG.2.1.4208.2722
POLO, C., J. C. MARÍN, J. ROJAS, E. BEHLING, M. MEZA, A. FERNÁNDEZ Y J. FLORES.2014. Variaciones espaciales de materia orgánica, nitrógeno y fósforo en sedimentos costeros del Lago de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 48 (1): 21–38
POOL, D. J., S. C. SNEDAKER Y A. E. LUGO. 1977. Structure of Mangrove Forests in Florida, Puerto Rico, Mexico, and Costa Rica. Biotropica. 9 (3): 195-212. https://doi.org/10.2307/2387881.
ROMERO MUJALLI G. Y W. MELENDEZ. 2023. Nutrients and trace elements of semiarid dwarf and fully developed mangrove soils, northwestern Venezuela. Environmental Earth Sciences. 82: 51. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10701-5
QUERALES, Y., F. BARBOZA, J. BRICEÑO Y E. MEDINA. 2011. Producción de hojarasca de Rhizophora mangle en el manglar de Punta Capitán Chico, Estado Zulia-Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 45 (2): 177–190.
RAINS, D. W. Y E. EPSTEIN.1967. Preferential absorption of potassium by leaf tissue of the mangrove, Avicennia marina: an aspect of halophytic competence in coping with salt. Australian Journal of Biological Sciences. 20(5): 847-857. https://doi.org/10.1071/BI9670847
RAINS, D. W. Y E. EPSTEIN. 1967. Sodium absorption by barley roots: role of the dual mechanisms of alkali cation transport. Plant Physiology. 42 (3): 314-318.
RIVAS, Z., J. SÁNCHEZ, F. TRONCONE, R. MÁRQUEZ, H. LEDO DE MEDINA, M. COLINA Y E. GUTIÉRREZ. 2009. Nitrógeno y fósforo totales de los ríos tributarios al sistema lago de Maracaibo, Venezuela. Interciencia. 34(5): 308-314. http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S037818442009000500004&lng=es& nrm=iso
RODRÍGUEZ, G. 1973. El sistema de Maracaibo: biología y ambiente. Venezuela: Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas.
RODRÍGUEZ, L. M. Y C. GALÁN. 2008. Las zonas kársticas de la Sierra de Perijá, Venezuela: cavidades estudiadas y rasgos geológico-estructurales. Boletín Sociedad Venezolana Espeleología. 42: 7-19.
URREGO, L. E., E. C. MOLINA Y J. A. SUÁREZ. 2014. Environmental and anthropogenic influences on the distribution, structure, and floristic composition of mangrove forests of the Gulf of Urabá (Colombian Caribbean). Aquatic Botany.114: 42–49. https://doi:10.1016/j.aquabot.2013.12.006
SARKER, S., M. MD MASUD-UL-ALAM, M. S. HOSSAIN, S. R. CHOWDHURY Y S. M. SHARIFUZZAMAN. 2021. A review of bioturbation and sediment organic geochemistry in mangroves. Geological Journal. 56(5): 2439-2450. DOI:10.1002/gj.3808
SEILSEPOUR, M. Y M. RASHIDI. 2008. Prediction of soil cation exchange capacity based on some soil physical and chemical properties. World Applied Sciences Journal 3 (2): 200-205. http://www.idosi.org/wasj/wasj3(2)/6.pdf
WOLANSKI, E. 1995. Transport of sediment in mangrove swamps. Hydrobiologia. 295: 31–42. https://doi.org/10.1007/BF00029108
WORTHINGTON, T. A., P. S. E. ZU ERMGASSEN, D. A. FRIESS, K. W. KRAUSS, C. E. LOVELOCK, J. THORLEY, R. TINGEY, C. D. WOODROFFE, P. BUNTING, N. CORMIER, D. LAGOMASINO, R. LUCAS, N. J. MURRAY, W. J. SUTHERLAND Y M. SPALDING. 2020. A global biophysical typology of mangroves and its relevance for ecosystem structure and deforestation. Scientific Reports. 10, 14652 (2020). https:// doi.org/.1038/s41598-020-71194-5
WRIGHT, A. L., Y. WANG Y K. R. REDDY. 2008. Loss-on-Ignition Method to Assess Soil Organic Carbon in Calcareous Everglades Wetlands. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 39(1920): 3074-3083. https://doi.org/10.1080/ 00103620802432931.
Published
2024-08-09
How to Cite
Barboza, F., Francisco, A. M., Sánchez, J., & Medina, E. (2024). Influence of the hydrological regime on the composition of mangrove sediments in El Tablazo Bay (Maracaibo System). Boletín Del Centro De Investigaciones Biológicas, 58(1), 45-66. https://doi.org/10.5281/zenodo.13288599
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