The dynamics of fluorescent dissolved organic matter in the Paranaguá estuarine system, Southern Brazil

The aim of this study was to investigate the dynamics of the fluorescent dissolved organic matter (FDOM) in Paranaguá Estuarine System (PES) as to infer about the contribution of allochthonous FDOM to the estuarine waters in relation to tidal condition and seasons. Fluorescence spectroscopy was used for such purpose and DOM characterization through fluorescence emission was performed using excitation wavelengths of λex 350 nm and λex 450 nm, the two main fluorescence groups known to be present in natural DOM. Relations between emission wavelength (λem) and environmental variables, and the relevance of these variables to the different tides and seasons were identified by principal component analysis. The results showed that the first class of fluorophores (λex 350 nm) changed from the river (freshwater) towards the estuary, whilst the second class (λex 450 nm) has a more conservative nature and does not change as significantly as the first. Allochthonous DOM contribution to the estuarine system is intensified during the rainy season, especially in spring tides, whereas in the dry season the ratio of autochthonous DOM to total DOM in PES waters increased. We concluded that the variation of maximum λem of the first class of fluorophores (λex 350 nm) is mainly related to allochthonous contribution, whilst the maximum of emission for the second class of fluorophores (λex 450 nm) is dependent on the contribution of the different sources of organic matter (freshwater and marine water DOM contribution).O objetivo deste estudo foi investigar a dinâmica da matéria orgânica fluorescente (FMOD) no Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) para inferir sobre a contribuição da FMOD alóctone nas águas estuarinas em relação à condição de maré e estações do ano (seca e chuvosa). Empregou-se a técnica de espectroscopia de fluorescência, através da utilização de dois comprimentos de onda de excitação, os quais correspondem a duas classes conhecidas de fluoróforos, λex 350 nm e λex 450 nm, para desta forma determinar o comprimento de onda de máxima emissão (λem) da fluorescência da MOD. Relações entre λem e variáveis ambientais e a relevância das relações nas diferentes condições de maré (sizígia e quadratura) e estações do ano (seca e chuvosa) foram identificadas com o uso de análise de componentes principais. Os resultados demonstraram que a primeira classe de fluoróforos (λex 350 nm) foi alterada durante a transição rio estuário, enquanto a segunda classe (λex 450 nm) apresentou um comportamento mais conservativo. A contribuição da MOD alóctone no estuário foi intensificada durante a estação chuvosa, especialmente durante as marés de sizígia, enquanto na estação seca a MOD autóctone é preponderante na composição da MOD total no CEP. Conclui-se que a variação nos λem da primeira classe de fluoróforos (λex 350 nm) é principalmente relacionada à contribuição alóctone, enquanto as diferenças nos λem da segunda classe (λex 450 nm) estão relacionadas com as flutuações nas contribuições das diferentes fontes de MOD no CEP.