Ammonium, nitrite, nitrate and phosphate fluxes across the sediment-water interface in a tropical lagoon

Abstract

Recibido en septiembre de 1993; aceptado en enero de 1994 RESUMENSe realizó un estudio en los sedimentos de la Laguna Chelem, situada en el litoral del Golfo de México, al norte de la Península de Yucatán (México), midiendo la concentración de nutrientes en el agua intersticial. El amonio tuvo un máximo de 1,045 PM, con valor medio de 459 k 281 PM; el nitrito alcanzó 5.3 PM, con valor medio de 1.8 f 1.8 PM; el nitrato se encontró en concentraciones de hasta 34.7 PM, con valor medio de 8.2 f 10.3 PM, y el fosfato presentó un máximo de 1 .l @vI, con valor medio de 0.4 f 0.4 PM. Usando la ecuación de la primera ley de Fick, se calculó el flujo de los nutrientes mencionados, a través de la interfase agua-sedimento. En todos ellos, el flujo promedio de las catorce muestras de la laguna fue del sedimento hacia el agua, siendo de 182 pmol/m*h para el amonio, 0.5 wol/m*h para el nitrito, 1.9 pmol/m* h para el nitrato y 0.03 pol/m*h para el fosfato. Con el fm de conocer las tasas de desnitrificación, se realizaron incubaciones de los sedimentos en condiciones anaeróbicas, con agua de la laguna enriquecida con nitrato. Este proceso se llevó a cabo activamente en cinco de las catorce estaciones muestreadas y la tasa mayor fue la de la estación 8, con 16.07 pmo l/m *h. La muestra de esta estación también presentó el contenido de materia orgánica más elevado (9.2%) y el mayor flujo de nitrato (del agua al sedimento). Las estimaciones de los flujos netos, con base en las áreas de cada una de las zonas de la Laguna Chelem, indicaron un importante aporte de los sedimentos hacia la columna de agua, de los cuatro nutrientes estudiados, sobre todo del amonio.Palabras clave: nutrientes, flujos, sedimento, laguna, desnitrificación. ABSTRACTThe sediments of Chelem Lagoon, on the coast of the Gulf of Mexico, north of the Yucatán Peninsula, were studied measuring the nutrient concentrations in the interstitial water. Ihe average values were: ammonium 459 f 281 PM, peaking up to 1,045 PM; nitrite 1.8 f 1.8 PM, with a maximum of 5.3 PM; nitrate 8.2 f 10.3 PM, reaching 34.7 PM, phosphate 0.4 f 0.4 PM, with a maximum of 1.1 PM. Fluxes were estimated with Fick's tirst law equation. In al1 cases, the mean flux of the 14 samples from the lagoon were from the sediment to the water column; these values were 183 umol/m'h for ammonium, 0.5 umoVm*h for nitrite, 1.9 umol/m*h for nitrate a.nd 0.03 umol/m*h for phosphate. In order to determine denitritication rates, incubations of the sedi-65 http://dx.doi. org/10.7773/cm.v20i1.953 Ciencias A4urinas, Vol. 20, No. 1, 1994 ments were carried out under anaerobic conditions with water from the lagoon enriched with nitrate; denitrification was found to be active in tive of the 14 samples, with the highest rate in sample No. 8 (16.07 umol/m*h), which had the greatest content of organic matter (9.2%) and the highest nitrate flux (from the water to the sediment). The calculation of the net flux in the Chelem area showed an important supply from the sediment to the water column of the four nutrients stu...

Effect of organic nitrogen and carbon mineralization on sediment organic matter accumulation in fish ponds

“…The flux of nutrients from the sediment into the water column depends on factors such as concentration gradient and bioperturbation, and fluctuates between 0.07 and 6.72 mg N L −1 day −1 (e.g. Krom & Berner 1980; Schroeder 1987; Blackburn & Henriksen 1983; Seitzinger 1988; Valdés & Real 1994). Estimates of total ammonia nitrogen (TAN, NH 3 ‐N+NH 4 + ‐N) flux from marine and freshwater sediments into the overlying water vary between 0.03 and 22 mg N m −2 day −1 (Boynton, Kemp & Osborne 1980; Brannon, Chen & Gunnison 1985).…”