Menu:

 

 

Volume 14, Issue 2 - June 2014

 

Download (2.282KB, PDF)

 

 

  • Abstract / Resumo
  • References / Bibliografia
  • Citations / Citações

Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 14, Número 2, Junho 2014, Páginas 321-334

DOI: 10.5894/rgci494
* Submission: 27 January 2014; Evaluation: 25 February 2014; Reception of revised manuscript: 13 May 2014; Accepted: 27 May 2014; Available on-line: 16 June 2014

Hydrogeochemistry assessment of volcanic lakes in the Flores Island Protected Areas (Azores, Portugal) *

Monitorização hidrogeoquímica de lagos vulcânicos das áreas protegidas na ilha das Flores (Açores, Portugal)

P. Antunes @, 1, 2 & F.C. Rodrigues 2


@ - Corresponding author: <[email protected]>
1 - UMASS, Department of Geosciences, Amherst, MA 01002-9297, USA
2 - CITA-A, Universidade dos Açores, Angra do Heroísmo, Portugal.


ABSTRACT
Azorean lakes represent strategic freshwater resources and are subject to unprecedented levels of anthropogenic disturbance. The Flores Island lakes contribute 5% of the total water volume of aquatic systems in the Azores and are an important habitat for freshwater species. Sampled lakes are located inside maars structures. Lake Negra, with a depth of 115m, is the deepest lake. The lakes water is cold, with thermal stratification observed during sampling campaigns. pH has varied from 5.43 to 9.94 and they are very dilute waters. Aquatic systems waters are fresh and of the Na-Cl and Na-Ca-HCO3 types. It is possible to identify three major processes that control the hydrogeochemical evolution of the lake water studied here: (1) a marine sea salt input due to atmospheric transportation and deposition; (2) the hydrolysis of volcanic rock and; (3) a contribution of mineral water flowing through the rim of the crater. Aquatic systems have no direct interaction with seepage of magmatic fluids, a common process in Azores lakes. The highest decline in lake water quality is related to anthropogenic activities.

Keywords: Volcanic lakes, hydrogeochemistry, eutrophication, Flores Island (Azores).

RESUMO
Os lagos vulcânicos dos Açores são reservas estratégicas de água doce que estão sujeitos a distúrbios no seu equilíbrio natural devido a factores antropogénicos. Os lagos dos Açores representam 5% do total do volume de água doce que os sistemas lacustres dos Açores encerram, constituindo um importante habitat para as espécies que habitam ou fazem uso destes recursos naturais. Os lagos estudados localizam-se no interior de maars e a Lagoa Negra, com uma profundidade de 115m é o lago mais profundo dos Açores., Durante as campanhas de amostragem, os lagos apresentaram estratificação de origem térmica, o pH varia entre valores ligeiramente ácidos a básicos, a água tem baixa mineralização e é fria. Os sistemas aquáticos estudados possuem água doce de tipologia cloretada sódica e as amostras de água dos sistemas de maior volume demonstram um enriquecimento em bicarbonato e cálcio. Foi possível identificar 3 processos que controlam o quimismo da água dos lagos: (1) a entrada de sais de origem marinha através do acarreio atmosférico; (2) a entrada em solução de elementos químicos através da interação água-rocha e (3) a entrada de água ligeiramente mineralizada na Lagoa Comprida através de duas nascentes localizadas no flanco SE desta lagoa. Os sistemas lacustres estudados apresentam resultados que indicam não haver interação de fluidos de origem magmática, processo que ocorre noutros lagos dos Açores. A degradação da qualidade da água dos sistemas lacustres estudados está relacionada com o processo de eutrofização.

Palavras chave: Lagos vulcânicos, hidrogeoquímica, eutrofização, Ilha das Flores (Açores).

 

Agostinho, J. (1938) – Clima dos Açores. Açoreana (ISSN: 0874-0380), 1(2):35–65, Angra do Heroísmo, Açores, Portugal. Available at http://www.azoresbioportal.angra.uac.pt/files/publicacoes_
Agostinho38_ClimaDosAores.pdf

Aguiar, P.; Antunes, P.; Mestre, R.; Raposeiro, P. M.; Costa, A. (2008) – A Dinâmica Biogeoquímica de Sistemas Aquáticos da Ilha das Flores. In: João António Cândido Tavares & Duarte Soares Furtado (Coord.), XIII Expedição Científica do Departamento de Biologia - Flores e Corvo 2007, Relatórios e Comunicações do Departamento de Biologia, n.o 35, pp. 15-27, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal. ISBN: 978-9728612382. Available at http://repositorio.uac.pt/bitstream/10400.3/708/1/Dinâmica%
20biogeoqu%C3%ADmica%20de%20sistemas%20aquáticos%20da%
20Ilha%20das%20Flores.pdf

Antunes, P. (2009) - Estudo hidrogeoquímico e vulcanológico de lagos no arquipélago dos Açores: aplicações para a mitigação de riscos naturais. 306 p., Dissertação de Doutoramento, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal. ISBN: 978-9728612795. Available at https://repositorio.uac.pt/handle/10400.3/1304

Antunes, P.; Rodrigues, F.C. (2011) - Azores Volcanic Lakes: factors affecting water quality. In: N. Peters, V. Krysanova, A. Lepisto, R. Prasad, M. Thoms, R. Wilby & S. Zandaryaa (eds.), Water Quality: Currents Trends and Expected Climate Change Impacts, pp. 106-114, International Association of Hydrological Sciences, Wallingford, U.K. ISBN: 978-1907161230

Azevedo, E.M.V.B., (1996) - Modelação do clima Insular à escala local. 247p., Dissertação de Doutoramento, Universidade dos Açores, Angra do Heroísmo, Portugal. Unpublished.

Azevedo, J.M.M. (1998) – Geologia e Hidrogeologia da Ilha das Flores (Açores-Portugal). 403p., Dissertação de Doutoramento, Universidade de Coimbra, Coimbra, Portugal. Available at https://estudogeral.sib.uc.pt/handle/10316/1892

Berner, E. K.; Berner, R. A. (1996) - Global Environment: Water, Air, and Geochemical Cycles. 444p., Prentice Hall, New Jersey, USA. ISBN: 0691136785” entre Azevedo, J.M.M. (1998) e Bettencout, M.L. (1979).

Bettencout, M.L. (1979) – O clima dos Açores como recurso natural, especialmente em agricultura e indústria do turismo. 104p., Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica, Lisboa, Portugal.

Brabec, E. (2002) – Impervious surfaces and water quality: a review of current literature and its implications for watershed planning. Journal of Planning Literature, 16(4):499-514. Available at http://works.bepress.com/elizabeth_brabec/11/

Carmichael, W.W. (2001) - Health effects of toxin-producing cyanobacteria: “The CyanoHABs”. Human and Ecological Risk Assessment, 7(5):1393-1407. DOI: 10.1080/20018091095087

Christenson, B.W. (2000) – Geochemistry of fluids associated with the 1995-1996 eruption of Mt. Ruapehu, New Zealand: signatures and processes in the magmatic-hydrothermal system. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 97(1-4):1-30. DOI: 10.1016/S0377-0273(99)00167-5

Delmelle, P.; Bernar, A. (2000) – Volcanic lakes. In: H. Sigurdsson, S., McNutt:, H. Rymer, H. & D. Six (org.), Encyclopedia of Volcanoes, pp. 877-895, Academic Press, San Diego, CA, U.S.A.

Deutsch, W.J. (1997) – Groundwater geochemistry: fundamentals and applications to contamination. 232p., CRC Press, New York, NY, USA.

DROTRH; IA (2001) - Plano Regional da Água - Relatório Técnico - Versão para Consulta Pública. 414p., Secretaria Regional do Ambiente, Direcção Regional do Ordenamento do Território e dos Recursos Hídricos, Ponta Delgada, Portugal. Available at http://portaldaagua.inag.pt/PT/
InfoTecnica/PGA/PRPlaneamento/Documents/relatorio_PRA.pdf

Ellwood, N. T. W.; Mosello, R.; Albertano, P. (2005) - A seasonal survey on the water quality and phytoplankton dynamics of Lake Albano. In: Convegni Lincei 218-Ecosistema Roma, pp. 209-262, Bardi Editore, Roma, Italy.

Forjaz, V.H. (1983) - Azores tectonic sketch. 1p., Centro de Vulcanologia, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal. Unpublished.

Gonçalves, V. (1997) – Estrutura da Comunidade Fitoplanctónica da Lagoa das Furnas. 229p., Provas de Aptidão Pedagógica e Capacidade Científica, Departamento de Biologia, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal. Unpublished.

Gonçalves, V. (2008) - Contribuição para o estudo da qualidade ecológica das lagoas dos Açores: Fitoplâncton e diatomáceas bentónicas. 331p., Dissertação de Doutoramento, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal. Unpublished.

Gonçalves, V.; Costa, A.C.; Raposeiro, P.M.; Marques, H. (2005) – Caracterização biológica das massas de água superficiais das ilhas de São Miguel e Santa Maria. 164p., Centro de Conservação e Protecção do Ambiente, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal.

Hockings, M.; Stolton, S.; Dudley, N. (2006) - Evaluating effectiveness: A framework for assessing the management of protected areas. 105p., IUCN (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources), Gland, Switzerland / Cambridge, U.K. ISBN-13: 978-2831709390. Available on-line at https://portals.iucn.org/library/
efiles/edocs/PAG-014.pdf

Hockings, M. (2003) - Systems for assessing the effectiveness of management in Protected Areas. BioScience, 53(9):823-832. DOI:10.1641/0006-3568(2003)053[0823:SFATEO]2.0.CO;2

INOVA (1999) – Análise das Águas das Lagoas da Região Autónoma dos Açores. 291p., INOVA (Instituto de Inovação Tecnológica dos Açores), Ponta Delgada, Portugal. Unpublished.

Karr, J.R. (1993) – Defining and assessing ecological integrity: Beyond water quality. Environmental Toxicology and Chemistry, 12(9):1521-1531. DOI: 10.1002/etc.5620120902

Krause, D.; Watkings, N. (1970) - North Atlantic crustal genesis in the vicinity of the Azores. Geophysical Journal International, 19(3):261-283. DOI: 10.1111/j.1365-246X.1970.tb06046.x

Lampert, W.; Sommer, U. (2007) – Limnoecology: the ecology of Lakes and streams. 324p., Oxford University Press, Oxford, England, U.K.
Laughton, A. S.; Whitmarsh, R. B. (1974) - The Azores-Gibraltar plate boundary. In: Geodynamics of Iceland and the North Atlantic area, pp. 63-81, Springer Netherlands, Dordrecht, Netherlands.

Lourenço, N.; Miranda, J.M.; Luis, J.F.; Ribeiro, A.; Victor, L.A.M.; Madeira, J.; Needham, H.D., (1998) – Morpho-tectonic analysis of the Azores Volcanic Plateau from a new bathymetric compilation of the area. Marine Geophysical Researches, 20(3):141–156. DOI: 10.1023/A:1004505401547

Miranda, P.M.A.; Valente, M.A.; Tomé, A.R.; Trigo, R.; Coelho, M.F.E.S.; Aguiar, A.; Azevedo, E.B. (2006) – O clima de Portugal nos Séculos XX e XXI. In: F. D. Santos & P. Miranda (org.), Alterações climáticas em Portugal - Cenários, impactos e medidas de adaptação, Ed. Gradiva, Lisboa, Portugal. Available at http://siam.fc.ul.pt/siamII_pdf/SIAMII.pdf

Morrisseau, M. (1987) – Les éruptions hydromagmatiques et les xenolites associes: signification geothermique (exemples de Flores et de Faial, Açores). 487p., Thèse de Doctorat, Université de Paris 11, Paris, France.

Moyle, P.B.; Randall, P.J. (1998) – Evaluating the Biotic Integrity of Watersheds in the Sierra Nevada, California. Conservation Biology, 12(6):1318–1326. DOI: 10.1111/j.1523-1739.1998.97161.x

Oren, O.; Yechieli, Y.; Bohlke, J.K.; Dody, A. (2004) – Contamination of groundwater under cultivated fields in an arid environment, central Arava Valley, Israel. Journal of Hydrology, 290(3-4):312-328. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2003.12.016

Porteiro, J. (2000) – Lagoas dos Açores: elementos de suporte ao planeamento integrado. 344 p., Dissertação de Doutoramento, Universidade dos Açores, Ponta Delgada, Portugal. Unpublished.

Rowe Jr, G.L.; Brantley, S.L; Fernandez, M.; Fernandez, Borgia, A.; Barquero, J.; (1992) – Fluid-volcano interaction in an active stratovolcano: the crater lake system of Poás volcano, Costa Rica. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 49(1–2):23-51. DOI: 10.1016/0377-0273(92)90003-V

Saunders, D.L.; Meeuwig, J.J.; Vincent, A.C.J. (2002) – Freshwater Protected Areas: Strategies for Conservation. Conservation Biology, 16(1):30–41. DOI: 10.1046/j.1523-1739.2002.99562.x

Searle, R. (1980) – Tectonic pattern of the Azores spreading centre and triple junction. Earth and Planetary Science Letters, 51(2):415-434. DOI: 10.1016/0012-821X(80)90221-6

Simeonov, V.; Stratis, J.A.; Samara, C.; Zachariadis, G.; Voutsa, D.; Anthemidis, A.; Sofoniou, M.; Kouimtzis, T. (2003) - Assessment of the surface water quality in Northern Greece. Water Research, 37(17):4119-4124. DOI: 10.1016/S0043-1354(03)00398-1

Steinmetz, L.; Hirn, A.; Sapin, M.; Whitmarsh, R.; Moreira, V. (1976) - Zones of P wave attenuation beneath the crest of Mid-Atlantic Ridge. Bulletin de la Société Géologique de France, V. Series 7, XVIII(4):931-936. DOI: 10.2113/gssgfbull.S7-XVIII.4.931

UNL (1991) – O controle da eutrofização nas lagoas de S. Miguel – Açores. DCEA/FCT, Universidade Nova de Lisboa, Lisboa, Portugal. Unpublished.

Varekamp, J.C. (2008) – The volcanic acidification of glacial Lake Cavihue, Province of Neuquen, Argentina. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 178(2):184–196. DOI: 10.1016/j.jvolgeores.2008.06.016

Varekamp, J.C.; Pasternack, G.B.; Rowe Jr.; G.L. (2000) - Volcanic lake systematics II. Chemical constraints. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 97(1-4):161-179. DOI: 10.1016/S0377-0273(99)00182-1

Wetzel, R.G. (1993) - Limnologia. 919p., Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, Portugal. ISBN: 0030579139.

Wilson, N. (1995) – Soil water and groundwater sampling. 188p., CRC Press, New York, NY, USA. ISBN: 1-56670-073-6.

 

em construção