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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
CENTRO DE ESTUDOS GERAIS
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS – DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA /LAGEMAR
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA E GEOFÍSICA MARINHA
HELOISA HELENA GOMES COE
FITÓLITOS COMO INDICADORES DE MUDANÇAS
NA VEGETAÇÃO XEROMÓRFICA
DA REGIÃO DE BÚZIOS / CABO FRIO, RJ,
DURANTE O QUATERNÁRIO
NITERÓI
2009
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HELOISA HELENA GOMES COE
FITÓLITOS COMO INDICADORES DE MUDANÇAS NA VEGETAÇÃO
XEROMÓRFICA DA REGIÃO DE BÚZIOS / CABO FRIO, RJ,
DURANTE O QUATERNÁRIO
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Geologia e Geofísica Marinha, como requisito
parcial para a obtenção do Grau de Doutor.
Orientadora: Profª. Drª. CACILDA NASCIMENTO DE CARVALHO
Co-orientadora: Drª. ANNE ALEXANDRE
NITERÓI
2009
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C672 Coe, Heloisa Helena Gomes
Fitólitos como indicadores de mudanças na vegetação
xeromórfica da região de Búzios – Cabo Frio, RJ, durante
o Quaternário / Heloisa Helena Gomes Coe. – Niterói :
[s.n.], 2009.
300 f.
Tese (Doutorado em Geologia e Geofísica Marinha) –
Universidade Federal Fluminense, 2009.
1.Fitólitos. 2.Vegetação xeromórfica. 3.Quaternário.
4.Paleogeografia. 5.Búzios (RJ). 6.Cabo Frio (RJ).
I.Título.
CDD 551.7098153
Aos meus filhos, Bruno e Henrique, a Ricardo, meu marido,
e aos meus pais, Rubem (in memoriam) e Magdalena
AGRADECIMENTOS
Esta tese é fruto de um trabalho que contou com apoio imenso e desinteressado de
tantas pessoas, que até tenho receio de esquecer de mencionar alguém, e antecipadamente
peço desculpas se este for o caso.
Em primeiro lugar, à minha família, pela paciência com minhas ausências e pelo apoio
que me deram durante esses quatro anos.
À minha orientadora Cacilda, por ter acreditado em mim desde o princípio, pela
coragem de enfrentar novos desafios, pelos conselhos e orientação não apenas científica, mas
por ter compartilhado cada momento difícil e vibrado com cada pequeno sucesso.
Ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geofísica Marinha (Lagemar), por ter
acreditado e investido no meu projeto e ter propiciado a obtenção da bolsa do Programa de
Doutorado no País com Estágio no Exterior (PDEE) da Coordenação de Aperfeiçoamento de
Pessoal de Nível Superior (CAPES), sem a qual esse estudo não teria sido possível.
À minha co-orientadora Anne Alexandre, por ter me recebido para o estágio PDEE de
um ano no Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Sciences de
l'Environnement (CEREGE), pela vinda ao Brasil para ida ao campo, por toda a orientação
recebida antes, durante e depois da minha estadia no CEREGE e por todos os trabalhos que
continuaremos a desenvolver juntas. Meus agradecimentos a toda a equipe do CEREGE, que
tão bem me recebeu e abriu as portas deste tão importante centro de pesquisas ambientais.
A toda a minha "equipe multidisciplinar", sem a qual esta tese não teria sido possível,
que me apoiou e foi incansavelmente "cobrada" durante todo o desenvolvimento do trabalho:
ao Dr. Igo Lepsch, que me "apresentou" aos fitólitos, pela ajuda na interpretação das análises
de solo, pelas idas ao campo, pelas fotografias de fitólitos realizadas na Escola Superior de
Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) da Universidade de São Paulo (USP); ao grande amigo
Leandro Sousa, pela participação ativa e orientação em todos os assuntos pertinentes à
Botânica; ao Dr. Antônio Soares, pela escolha dos perfis, coleta e descrição das amostras,
auxílio na interpretação dos resultados e todas as análises de micromorfologia; à Dra.
Guaciara dos Santos, do laboratório de Accelerator Mass Spectrometry (AMS) da University
of California, Irvine (UCI), por todas as datações
14
C-AMS e, sobretudo, pelo interesse e
entusiasmo que demonstrou pelo projeto e pela parceria estabelecida; ao Dr. Marcelo
Bernardes, pelas análises de ligninas e pela ajuda na interpretação das análises orgânicas e
isotópicas.
A toda a equipe da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)-Solos,
por todas as análises físico-químicas dos solos, em especial ao Dr. Daniel Vidal, que permitiu
meu acesso a todos os laboratórios e auxiliou na interpretação dos resultados, ao técnico
Gilson Gregoris, pela imensa e incansável ajuda durante todo o procedimento de extração dos
fitólitos.
Ao Dr. Cláudio Belmonte Bohrer, pelos trabalhos de campo e por toda a ajuda e
orientação em relação aos estudos da vegetação.
À Drª. Margarita Osterrieth, do Centro de Geología de Costas y Cuaternario, da
Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMdP), pelo interesse demonstrado pelo trabalho,
pela discussão tão proveitosa sobre os resultados das análises fitolíticas e o auxílio na sessão
de fotografias de fitólitos nos laboratórios da ESALQ.
Ao Dr. Luiz Carlos Pessenda, do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA)
da USP, pelo auxílio na interpretação dos resultados das análises δ
13
C, bem como pelas
sugestões para futuros trabalhos.
Aos alunos e ex-alunos da Faculdade de Formação de Professores (FFP) da
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Luciana Gomes Lima, pela realização das
análises das cinco frações de areia, nos laboratórios da FFP; Charles Pimenta, pela ajuda na
extração dos fitólitos na Embrapa, e João Victor Pacheco Gomes e Jonnas Gonçalves Soares,
pelo trabalho de edição das imagens de satélite da área de estudo.
À UERJ, pela concessão da licença pelo Programa Nacional de Cooperação
Acadêmica (Procad), que me permitiu dispor de mais tempo para me dedicar a essa pesquisa,
à CAPES pela concessão da bolsa PDEE para o estágio de um ano no CEREGE, à Fundação
de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), pela ajuda financeira a uma
parte do projeto.
A todos que contribuíram à realização deste trabalho o meu
MUITÍSSIMO OBRIGADA
"Se não houver frutos,
Valeu a beleza das flores,
Se não houver flores,
Valeu a sombra das folhas,
Se não houver folhas,
Valeu a intenção da semente..."
Henrique de Souza Filho, Henfil
RESUMO
Localizada na costa nordeste do estado do Rio de Janeiro, a região de Búzios/ Cabo
Frio, devido a peculiaridades climáticas, ecológicas (ligadas principalmente à existência de
uma ressurgência costeira local) e geológicas, é considerada como um “enclave
fitogeográfico” de vegetação xeromórfica com fisionomia semelhante à da caatinga. Estudos
paleoambientais desenvolvidos na região, em sedimentos lagunares e oceânicos, revelaram
mudanças no nível relativo do mar e na intensidade da ressurgência. Entretanto, a história
desta região ainda é pouco conhecida, sendo raros os sedimentos que tenham preservado
traçadores de vegetação, como o pólen. O objetivo desta tese foi o de inferir a evolução desta
vegetação durante o Quaternário, tendo sido escolhidos como indicadores os fitólitos
extraídos de amostras coletadas em solos da região.
Os fitólitos são formados como resultado da absorção de ácido silícico [Si(OH
4
)] da
solução do solo pelas raízes das plantas de ácido silícico [Si(OH
4
)] da solução do solo, o quale
constitui partículas sólidas nos tecidos epidérmicos e vasculares das plantas (Piperno, 1988,
Osterrieth, 2008). Com a decomposição dos restos vegetais esses fitólitos são incorporados ao
solo onde, dependendo do tamanho, são bastante estáveis, podendo tornar-se importantes
microfósseis (frações silte e areia muito fina) uma vez que apresentam configurações típicas
da vegetação de origem.
Identificaram-se mudanças na densidade arbórea, através do estudo morfológico de
assembléias fitolíticas extraídas de horizontes de quatro perfis de solo, cujas amostras foram
submetidas a análises pedológicas e micromorfológicas. Quantificou-se a abundância e o grau
de alteração dos fitólitos e calcularam-se índices fitolíticos indicadores da densidade da
cobertura arbórea e de palmeiras. As assembléias fósseis foram interpretadas por comparação
com assembléias fitolíticas modernas, coletadas de horizontes superficiais sob diferentes tipos
atuais de vegetação na região: mata seca, mata úmida, caatinga hipoxerófila e brejo. Os
resultados fitolíticos foram comparados com os de análises da matéria orgânica elementar e de
δ
13
C e de ligninas. Amostras da MOS de quase todos os horizontes foram datadas por
14
C-
AMS.
A quantificação dos teores em fitólitos, bem como as variações dos índices fitolíticos
ao longo dos perfis, permitiram a identificação em três dos quatro perfis estudados de
descontinuidades litológicas, que foram posteriormente confirmadas por outras análises. No
perfil que não apresentou estas descontinuidades, puderam ser observadas mudanças na
cobertura vegetal que são provavelmente de origem antrópica, revelando uma outra aplicação
dos estudos fitolíticos na região.
Os registros fitolíticos foram comparados com reconstruções da linha de costa e da
intensidade da ressurgência, com resultados coerentes. No período registrado (a partir de 13ka
cal AP), a vegetação não apresentou grandes variações no tipo de formação, porém os fitólitos
permitiram identificar mudanças na densidade de cobertura arbórea. Embora limitadas pela
baixa resolução temporal, inerente às reconstruções a partir de solos, e pela falta de
calibrações com datações de outros marcadores, as análises fitolíticas permitiram o início de
uma reconstituição da história das florestas xeromórficas de Cabo Frio durante o Holoceno.
Palavras-chave: fitólitos, vegetação xeromórfica, Cabo Frio, Búzios, Quaternário,
reconstituições paleoambientais.
ABSTRACT
The region of Búzios / Cabo Frio, located in the northeastern coast of the state of Rio
de Janeiro, is considered a phytogeographical enclave of xeromorphic vegetation, similar to
the caatinga region, due to climatic, ecological (mainly related to a local upwelling) and
geological peculiarities. Although sediments from the Cabo Frio coastal lagoons have
revealed Quaternary marine transgression/regression phases and changes in the upwelling
intensity, the lack of continental sedimentary depositions has precluded vegetation
reconstructions. The objective of this thesis was to infer the evolution of the vegetation during
the Quaternary, using as indicators phytoliths extracted from soil samples collected in the
region.
Phytoliths are solid particles in the epidermal and vascular tissues of plants formed as
a result of absorption of silicic acid [Si (OH4)] of soil solution, by roots (Piperno, 1988,
Osterrieth, 2008). While vegetal residues decompose, phytoliths are incorporated into the soil,
and, depending on the particle size, (commonly silt and very fine sand fractions) become
stable microfossils, showing typical configurations of the original vegetation. Changes in tree
density have been identified through the morphological study of phytolith assemblages
extracted from four profiles of soil, whose samples were submitted to pedological and
micromorphological analysis.
Phytolith abundance and weathering degree were quantified. Phytolith indices such as
D/P and Pa/P, respectively indicators of tree cover density and palm cover density were
calculated. Fossil phytolith assemblages were interpreted by comparison with modern
phytolith assemblages collected from humic horizons developed under different types of
vegetation in the Cabo Frio area (xeromorphic forest, moist forest, Cactaceae predominant
vegetation and marshy vegetation). Phytolith results were compared with those of elemental
analysis of organic matter, δ
13
C and lignins. MOS samples of nearly all the horizons have
been dated by AMS
14
C. Phytolith concentrations, as well as changes in phytolith indices
along the soil profiles, allowed the identification of lithological discontinuities in three among
the four profiles studied, which were subsequently confirmed by further analysis. In the only
profile that did not show these discontinuities, changes in vegetation cover could be observed.
They are probably of anthropic origin, revealing another application of phytolith studies in the
region.
The phytolith records were compared with reconstructions of paleoshorelines and the
intensity of upwelling, yielding consistent results. During the recorded period (newest than
13ka cal BP), the vegetation showed no major type changes, but the phytoliths have identified
changes in the density of tree cover. Although this record is limited by its very low time
resolution and by the lack of a constrained chronology, inherent to reconstructions from soils,
it gives a unique clue on the Holocene history of the xeromorphic forests at Cabo Frio.
Keywords: phytoliths, xeromorphic vegetation, Cabo Frio, Búzios, Quaternary,
paleoenvironmental reconstitutions.
RÉSUMÉ
Située dans la côte nord-est de l'état de Rio de Janeiro, la région de Búzios / Cabo
Frio, à cause de ses particularités climatiques, écologiques (liées surtout à la présence d’un
upwelling côtier) et géologiques, est considerée une enclave phytogéographique de végétation
xéromorphique avec une physionomie de Caatinga, entourée par des forêts humides. Des
études paléoenvironnementales effectuées à partir de sédiments lagunaires et océaniques ont
enregistré des changements du niveau rélatif de la mer et dans l'intensité de l'upwelling.
Toutefois, l’histoire Quaternaire de la région est mal connue, dû au manque de traceurs de
végétation bien préservés, comme le pollen. Le but de cette thèse a été d'appréhender
l’évolution pendant le Quaternaire de cette végétation, en relation avec les contraintes bio-
climatiques particulières, à travers l'étude des phytolithes de sols.
Les phytolithes sont des particules d'opale-A (SiO2 nH2O) qui résultent de l'absorption
de l'acide silicique [Si(OH
4
)] de la solution du sol par les racines des plantes et qui, ensuite, se
précipite dans et entre les cellules des tissus végétaux vivants (Piperno, 1988, Osterrieth,
2008). Avec la décomposition des restes végétaux, ces phytolithes sont incorporés au sol où,
d'après leur taille, sont assez stables, pouvant y rester comme des importants microfossiles,
une fois qu'ils gardent des configurations du type de végétation dont ils sont issus.
Cette étude a identifié des changements dans la densité arborée, à travers l'étude
morphologique des assemblages phytolitiques extraits de quatre profils de sol, qui ont aussi
été objet d'anlyses pédologiques et micromorphologiques. On a quantifié l'abondance et le
degré d'altération des phytolithes et calculé des indices phytolitiques pour tracer la densité du
couvert arboré et des palmiers. Les assemblages phytolithiques fossiles ont été comparés avec
des assemblages phytolithiques modernes, issus des horizons superficiels de sols sous
différents types actuels de couverture végétale de la région: forêt semi-caducifoliée; forêt
humide; formation hypo-xérophytique à cactacées; formation à cyperacées de bas-fond. Les
résultats phytolitiques ont été comparés à ceux des analyses organiques, isotopiques (δ
13
C) et
de lignines. Des échantillons de presque tous les horizons ont été datés par
14
C-AMS.
Les études quantitatives et des variations des indices phytolitques tout au long des
profils ont mis en évidence des descontinuités lithologiques en trois parmi les quatre sols
étudiés. Ces descontinuités ont été confirmées par d'autres analyses ultérieures. Dans le seul
profil qui n'a pas presenté ces decontinuités, on a identifié des changements de végétation qui
semblent être d'origine anthropique, ce qui montre les potentialités de l'outil phytolithique
pour la connaissance de l'histoire de la région.
Les enregistrements phytolithiques se sont montrés bien cohérents quand comparés
aux reconstructions de la ligne de côte et de l'intensité de l'upwelling. Pendant la période
enregistrée (à partir de 13ka cal AP), la végétation n'a pas subi de grandes variations dans le
type de formation, mais les phytolithes ont quand même permis d'identifier des changements
du couvert arboré. Malgré les limitations dûes à la faible résolution temporelle, inhérente aux
reconstructions à partir de sols, et par le manque de calibrations avec des datations d'autres
indicateurs, l'étude des phytolithes a débuté la reconstitution de l'histoire des forêts
xeromorphiques de Cabo Frio pendant l'Holocène.
Mots-clé: phytolithes, végétation xéromorphique, Cabo Frio, Búzios, Quaternaire,
reconstructions paléoenvironnementales
SUMÁRIO
1 APRESENTAÇÃO DO TEMA, p.24
2 BASE TEÓRICA, p.27
2.1- FITÓLITOS E RECONSTITUIÇÕES PALEOAMBIENTAIS EM ZONA
INTERTROPICAL, p.27
2.1.1- Fitólitos: definição, p.27
2.1.2- Onde são produzidos os fitólitos, p.28
2.1.3- Porque as plantas produzem fitólitos, p.29
2.1.4- Principais famílias produtoras, p.30
2.1.5- Fitólitos: morfologia e valor taxonômico, p.32
2.1.5.1- Tipologia dos fitólitos, redundância e multiplicidade, p.32
2.1.5.2- Denominação ICPN, p.34
2.1.5.3- Principais tipos de fitólitos característicos, p.35
2.1.5.4- Quadro recapitulativo: Principais tipos de fitólitos característicos, p.38
2.1.6- Calibração das relações entre assembléias fitolíticas, estruturas das vegetações e
parâmetros bioclimáticos, p.42
2.1.6.1- Calibrações, p.42
2.1.6.2- Índices fitolíticos, p.42
2.1.7- Reconstituições paleoambientais a partir de solos intertropicais
, p.46
2.1.7.1- Formação das seqüências fitolíticas de solos, p.46
2.1.7.2- Representatividade espacial dos fitólitos do solo, p.49
2.1.7.3- Exemplos de reconstituições paleoambientais a partir de solos, p.51
2.1.7.4- Utilidades e limites do estudo dos fitólitos, p.54
2.2- RECONSTITUIÇÕES PALEOAMBIENTAIS PARA O QUATERNÁRIO SUPERIOR,
p.55
2.2.1- No Estado do Rio de Janeiro, p.56
2.2.2- Na região de Cabo Frio, p.57
2.3- LIGNINAS, p.62
2.3.1- Definição, p.62
2.3.1- Composição química, p.62
2.3.2- Funções da lignina, p.63
2.3.3- Estrutura, p.63
2.3.4- Índice de degradação, p.66
2.3.5- Aplicações em estudos ambientais, p.67
2.4- COMPOSIÇÃO ELEMENTAR E ISOTÓPICA DA MATÉRIA ORGÂNICA, p.64
2.4.1- Carbono orgânico e Nitrogênio total, p.68
2.4.2- Análises isotópicas, p.68
3 CARACTERIZAÇÃO GEOECOLÓGICA DA ÁREA DE ESTUDOS, p.68
3.1- LOCALIZAÇÃO, p.71
3.2- QUADRO GEOLÓGICO-GEOMORFOLÓGICO, p.72
3.3- PRINCIPAIS CLASSES DE SOLOS, p.79
3.4- CARACTERÍSTICAS OCEANOGRÁFICAS, p.81
3.5- QUADRO CLIMÁTICO, p.85
3.6- VEGETAÇÃO, p.92
4 MATERIAIS E MÉTODOS, p.99
4.1- MATERIAIS, p.100
4.1.1- Assembléias de referência da vegetação moderna p.100
4.1.1.1- Assembléia Moderna 1: Floresta seca, p.101
4.1.1.2- Assembléia Moderna 2: Floresta úmida, p.102
4.1.1.3- Assembléia Moderna 3: Caatinga hipoxerófila, p.104
4.1.1.4- Assembléia Moderna 4: Brejo, p.105
4.1.2- Perfis de solo, p.106
4.1.2.1- Perfil 1: Barracuda, p.107
4.1.2.2- Perfil 2: Canto, p.110
4.1.2.3- Perfil 3: Forno, p.113
4.1.2.4- Perfil 4: Tucuns, p.116
4.2- MÉTODOS, p.119
4.2.1- Fitólitos, p. 119
4.2.1.1- Extração e quantificação de fitólitos de solo, p.119
4.2.1.2- Extração de fitólitos de plantas, p.119
4.2.1.3- Extração de fitólitos de plantas para fins de datação dos fitólitos, p.120
4.2.1.4- Montagem das lâminas, p.120
4.2.1.5- Taxonomia e Contagem, p.120
4.2.2- Análises Pedológicas, p.122
4.2.3- Ligninas, p.124
4.2.4- Composição elementar e isotópica, p.125
4.2.5- Datações
14
C-AMS, p.125
5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS, p.128
5.1- FITÓLITOS, p.128
5.1.1- Assembléias Modernas de Referência, p.128
5.1.1.1- Tipos de fitólitos contados, p.128
5.1.1.2- Morfotipos de fitólitos, p.129
5.1.1.3- Grau de alteração dos fitólitos do tipo bulliform, p.130
5.1.1.4- Índices fitolíticos, p.131
5.1.2- Perfis de solo, p.132
5.1.2.1- Tipos de fitólitos contados, p.132
5.1.2.2- Morfotipos de fitólitos, p.133
5.1.2.3- Grau de alteração dos fitólitos do tipo bulliform, p.137
5.1.2.4- Quantificação do teor em fitólitos com a profundidade, p.139
5.1.2.5- Índices fitolíticos, p.141
5.1.2.6- Análise do conjunto das Poaceae, p.146
5.1.2.7- Relações com as assembléias de referência modernas, p.148
5.2- ANÁLISES PEDOLÓGICAS, p.150
5.2.1- Análises fisico-químicas
, p.150
5.2.2- Análises micromorfológicas
, p.153
5.3- COMPOSIÇÃO ELEMENTAR DA MATÉRIA ORGÂNICA, p.165
5.3.1- Carbono, p.165
5.3.2- Nitrogênio, p.166
5.3.3- Razão C/N, p.167
5.4- COMPOSIÇÃO ISOTÓPICA DA MATÉRIA ORGÂNICA, p.169
5.4.1- Valores δ
13
C ‰, p.169
5.4.2- Valores δ
15
N, p.171
5.5- COMPOSIÇÃO MOLECULAR: LIGNINAS, p.172
5.5.1- Totais de ligninas, p.172
5.5.2- Grupos de fenóis vanilil, siringil e cinamil , p.174
5.5.3- Índice de degradação das ligninas (Ad/Al)V, p.176
5.6- DATAÇÕES
14
C, p.177
5.7- RELAÇÕES ENTRE AS VARIÁVEIS, p.180
5.7.1- Fitólitos, p.180
5.7.1.1- Fitólitos (%) x δ
13
C, p.180
5.7.1.2- Fitólitos (%) x Totais de Ligninas, p.181
5.7.1.3- Índice D/P
1
x δ
13
C, p.182
5.7.1.4- Índice D/P
1
x Total de ligninas, p.183
5.7.1.5- Índice D/P
1
x Razão dos fenóis C/V, p.185
5.7.2- Matéria orgânica
, p.186
5.7.2.1- δ
13
Cx C/N, p.186
5.7.2.2- δ
13
Cx δ
15
N, p.188
5.7.2.3- δ
15
N x N(%), p.190
5.7.2.4- C(%) x Total de Ligninas, p.191
5.7.2.5- δ
13
C x Total de Ligninas, p.193
5.7.2.6- Razões SV / CV, p.195
5.7.2.7- Total de Ligninas x Degradação, p.196
5.7.2.8- δ
13
C x índice (Ad/ Al)V (Degradação das ligninas) , p.198
5.7.3- Síntese das relações entre as variáveis pedológicas, fitolíticas e orgânicas
, p.199
6 SÍNTESE INTERPRETATIVA DOS RESULTADOS , p.202
6.1- HIPÓTESES DE EVOLUÇÃO DOS PERFIS DE SOLO, p.203
6.1.1- Perfil 1 , p.203
6.1.2- Perfil 2 , p.213
6.1.3- Perfil 3, p.222
6.1.4- Perfil 4, p.228
6.2- RECONSTITUIÇÃO PALEOAMBIENTAL REGIONAL, p.234
6.2.1- Síntese cronológica dos resultados obtidos com o índice D/P
1
, p.234
6.2.2- Correlação com os resultados das análises isotópicas e de ligninas, p.236
6.2.3- Correlação dos resultados obtidos com outros estudos paleoambientais sobre a região,
p.237
7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
, p.240
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
, p.244
9 APÊNDICES, p.257
9.1- FICHAS DE DESCRIÇÃO DE CAMPO DOS PERFIS DE SOLO, p.258
9.2- FICHAS DE CONTAGEM DOS FITÓLITOS, p.269
9.3- RESULTADOS DAS ANÁLISES FITOLÍTICAS, p.276
9.4- RESULTADOS DAS ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS DOS SOLOS, p.278
9.5- RESULTADOS DAS ANÁLISES ORGÂNICAS, ISOTÓPICAS E DE LIGNINAS,
p.284
9.6- MATRIZ DE CORRELAÇÃO DE PEARSON ENTRE VARIÁVEIS DOS
RESULTADOS DAS ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS, FITOLÍTICAS, ORGÂNICAS
E ISOTÓPICAS DOS 4 PERFIS DE SOLOS ESTUDADOS, p.287
10 ANEXOS, p. 291
10.1- PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE SOLOS E SEDIMENTOS, p.292
10.2- PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE PLANTAS, p.296
10.3- PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE PLANTAS PARA FINS DE
DATAÇÃO DOS FITÓLITOS, p.298
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 2.1.1: Partes das plantas onde são produzidos fitólitos, p.28
Figura 2.1.2: Células bulliform, p.29
Figura 2.1.3: Exemplo de células silicificadas e não silicificadas em plantas herbáceas, p.30
Figura 2.1.4: Fitólitos de tipo globular echinate, p.31
Figura 2.1.5: Fitólitos de gramíneas, p.31
Figura 2.1.6: Fitólitos de tipo bilobate encontrados em folhas de gramínea Panicoideae, p.31
Figura 2.1.7: Fitólitos encontrados em folhas de gramínea Chloridoideae, p.32
Figura 2.1.8: Fitólitos de tipo bulliform cuneiform em folhas de: a) Orysa sativa;
b) Chloridoideae, p.32
Figura 2.1.9: Multiplicidade e redundância, p.33
Figura 2.1.10: Exemplo de fitólitos de Bromeliaceae (Bromelia karatas), p.36
Figura 2.1.11: Fitólitos de Bromeliaceae Aechmea floribunda, p.37
Figura 2.1.12: Distribuição bicompartimentada dos fitólitos para um solo ferralítico sob
floresta, Congo, p.48
Figura 2.1.13: Microfotografias de fitólitos pouco e muito alterados, p.49
Figura 2.1.14: Principais fontes de origem dos fitólitos nos solos do SE da Província de
Buenos Aires, p.51
Figura 2.1.15: Assembléias fitolíticas extraídas de um solo ferralítico, p. 53
Figura 2.2.1: Curvas de variação do nível do mar no litoral brasileiro, p.56
Figura 2.3.1: Tipos de ligninas, p.63
Figura 2.3.2: Tipos de vegetação e estrutura química dos monômeros da lignina, p.65
Figura 2.3.3: Razões S/V e C/V, p.66
Figura 2.4.1: Fontes de CO2 e valores médios de δ
13
C para diversos tipos de vegetais, p.70
Figura 3.1.1: Localização da área de estudos, p.71
Figura 3.2.1: Mapa geológico da Região dos Lagos, p.72
Figura 3.2.2 : Tabuleiros da Série Barreiras (Praia Rasa, Búzios) , p.73
Figura 3.2.3: Depósitos quaternários: a) Lagoa de Araruama (Praia Seca); b)Peró: áreas
alagadas/ lagoas colmatadas, p.73
Figura 3.2.4: Colinas amplas de gradiente muito suave (Araruama), p.74
Figura 3.2.5: Linha de pedra em colinas costeiras (Búzios), p.75
Figura 3.2.6: Maciço costeiro– Serra das Emerências (Búzios), p.75
Figura 3.2.7: a) Dobra em chevron; b) Dique de diabásio (Praia de Tucuns, Búzios), p.76
Figura 3.2.8: a) Áreas de restinga sem dunas (Massambaba); b) Campo de dunas (Peró), p.76
Figura 3.2.9: Serra da Sapiatiba (São Pedro da Aldeia), p.77
Figura 3.2.10: Principais unidades da planície costeira, p.78
Figura 3.3.1: Mapa das principais classes de solo da Região dos Lagos, p.80
Figura 3.4.1: Circulação das massas de água na região de Cabo Frio, p.83
Figura 3.5.1: Mapa das isoietas da porção leste do litoral do Estado do Rio de Janeiro, p.86
Figura 3.5.2: Curvas de distribuição normal da precipitação: a) do Entorno de Cabo Frio; b)
do Entorno com Cabo Frio, p.87
Figura 3.5.3: Curvas de distribuição normal da precipitação: a) da Caatinga; b) da Caatinga
com Cabo Frio, p.87
Figura 3.5.4: Box plot da precipitação do Entorno e do Entorno com Cabo Frio, p.88
Figura 3.5.5: Box plot da precipitação da Caatinga e da Caatinga com Cabo Frio, p.88
Figura 3.5.6: Análise multivariada entre as estações meteorológicas de Cabo Frio e 34
estações da caatinga, p.90
Figura 3.5.7: Peculiaridades de Cabo Frio, p.91
Figura 3.6.1: Vegetação xeromórfica (Praia das Tartarugas, Búzios), p.92
Figura 3.6.2: Tipos de vegetação da região de Cabo Frio, p.93
Figura 3.6.3: Mapa das principais formações vegetais da região de Cabo Frio, p.94
Figura 3.6.4: Vegetação com Pilosocereus ulei: a) Arraial do Cabo; b) Búzios, p.94
Figura 3.6.5: Mata José Gonçalves (Búzios), p.95
Figura 3.6.6: Unidades fisionômicas da região de Cabo Frio, p.96
Figura 4.1: Etapas da pesquisa, p.99
Figura 4.1.1: Localização dos pontos de amostragem das assembléias modernas, p.100
Figura 4.1.2: Formação em moitas (base da Serra da Sapiatiba), p.101
Figura 4.1.3: Estrato arbóreo – AM1: a) Estrato arbóreo:Ericaceae; b) Estrato herbáceo:
Bromeliaceae Tillandsia stricta Solander, p.101
Figura 4.1.4: Floresta úmida – Alto da Serra da Sapiatiba, p.102
Figura 4.1.5: Vegetação da AM2, p.102, 103
Figura 4.1.6: Praia de Tucuns: a) Vegetação xerófila; b) Cactaceae Pilosocereus ulei, p.104
Figura 4.1.7: Estrato arbóreo AM3: a) Bignoniaceae Jacaranda; b) Anacardiaceae Schinus
terebentifolius, p.104
Figura 4.1.8: Vegetação da AM4: a) dunas do Peró; b) vegetação de brejo, p.105
Figura 4.1.9: Estrato herbáceo AM4: a) Tipha dominguensis; b) Cyperaceae Rhinchospora,
p.105
Figura 4.1.10: Localização dos 4 perfis de solo estudados, p.106
Figura 4.1.11: Localização do perfil 1, p.107
Figura 4.1.12: Cobertura vegetal do perfil 1: a) estrato superior; b) estrato inferior, p.107
Figura 4.1.13: Espécies encontradas sobre o perfil, p.108
Figura 4.1.14: Perfil 1 (Barracuda) - horizontes amostrados, p.108
Figura 4.1.15: Descrição esquemática do perfil 1, p.109
Figura 4.1.16: Localização do perfil 2, p.110
Figura 4.1.17: Perfil 2 - estrato inferior da vegetação, p.110
Figura 4.1.18. Perfil 2 - estrato superior da vegetação, p.111
Figura 4.1.19: Perfil 2 (Canto) – horizontes amostrados, p.111
Figura 4.1.20: Descrição esquemática do perfil 2, p.112
Figura 4.1.21: Perfil 3: localização e topografia, p.113
Figura 4.1.22: Cobertura vegetal do Perfil 3: a) estrato superior; b) estrato inferior, p.114
Figura 4.1.23: Espécies encontradas sobre o perfil 3, p.114
Figura 4.1.24: Perfil 3 (Forno) - horizontes amostrados, p.114
Figura 4.1.25: Descrição esquemática do perfil 3, p.115
Figura 4.1.26: Perfil 4: localização e topografia, p.116
Figura 4.1.27: Cobertura vegetal do perfil 4: a) estrato superior; b) estrato inferior, p.117
Figura 4.1.28: Espécies encontradas sobre o perfil 4, p.117
Figura 4.1.29: Perfil 4 (Tucuns) – horizontes amostrados, p.117
Figura 4.1.30: Descrição esquemática do perfil 4, p.118
Figura 5.1.1: Assembléias Modernas - Porcentagem de fitólitos classificados, p.129
Figura 5.1.2: Assembléias Modernas - Tipos de fitólitos, p.130
Figura 5.1.3: Assembléias Modernas – Grau de alteração dos fitólitos de tipo bulliform,
p.130
Figura 5.1.4: Assembléias Modernas-Índices Fitolíticos:a) D/P1;b)Pa/P;c)Bi%;d) Iph%,
p.131
Figura 5.1.5: Porcentagens de fitólitos classificados: a)P1; b)P2; c)P3;d)P4, p.132
Figura 5.1.6: Variação dos tipos de Fitólitos: a) P1; b) P2; c) P3; d) P4, p.134, 135
Figura 5.1.7: Principais tipos de fitólitos observados, p.136
Figura 5.1.8: Alteração dos fitólitos de tipo bulliform:a)P1; b)P2;c)P3;d)P4, p.137, 138
Figura 5.1.9: Estoque de fitólitos (% do p.m.s.): a) P1; b) P2; c) P3; d) P4, p.140
Figura 5.1.10: Índices Fitolíticos do Perfil 1, p.142
Figura 5.1.11: Índices Fitolíticos do Perfil 2, p.143
Figura 5.1.12: Índices Fitolíticos do Perfil 3, p.144
Figura 5.1.13: Índices Fitolíticos do Perfil 4, p.145
Figura 5.1.14: Morfotipos de fitólitos de Poaceae: a)P1; b)P2; c)P3; d)P4, p.147
Figura 5.2.1: Análises químicas dos perfis de solo: a)pH da água; b)Valor T, p.150
Figura 5.2.2: Perfis de solo – relações moleculares: a) Ki; b) Kr, p.151
Figura 5.2.3: Análises químicas dos perfis de solo: a) Si; b) TiO
2
, p.151
Figura 5.2.4: Análises granulométricas: a) razão AF /AG; b) Média phi das 5 frações de
areia; c) razão silte / argila, p.152
Figura 5.2.5: Micromorfologia Perfil 1 horizonte B1, p.154
Figura 5.2.6: Micromorfologia Perfil 1 horizonte B2, p.156
Figura 5.2.7: Micromorfologia Perfil 1 horizonte B3, p.157
Figura 5.2.8: Micromorfologia Perfil 2 horizonte A, p.158
Figura 5.2.9: Micromorfologia Perfil 2 horizonte B1, p.160
Figura 5.2.10: Micromorfologia Perfil 2 horizonte B2, p.161
Figura 5.2.11: Micromorfologia Perfil 3 transição horizonte B/Ab?: , p.162
Figura 5.2.12: Micromorfologia Perfil 3 transição horizonte Ab?/Bb: , p.163, 164
Figura 5.3.1: Distribuição do carbono: a) Perfis de solo; b) Assembléias Modernas, p.165
Figura 5.3.2: Distribuição em profundidade do nitrogênio: a) Perfis de solo; b) Assembléias
Modernas, p.166
Figura 5.3.3: C/N: a) Perfis de solo; b) Assembléias Modernas, p.168
Figura 5.4.1: Valores δ
13
C ‰ das assembléias modernas de referência, p.169
Figura 5.4.2: Valores δ
13
C‰ dos perfis de solo, p.170
Figura 5.4.3: Valores δ
15
N: a) Perfis de solo; b) Assembléias Modernas, p.171
Figura 5.5.1: Total de ligninas das Assembléias Modernas:a) em mg/100mgCO; b) em
mg/10gPS, p.172
Figura 5.5.2: Total de ligninas dos perfis de solo: a)mg/100mg CO; b) mg/10g PS, p.173
Figura 5.5.3: Grupos de fenóis das Assembléias Modernas (mg/100mg CO) , p.174
Figura 5.5.4: Grupos de fenóis dos perfis de solo: a) P1; b) P2; c) P3; d) P4, p.175
Figura 5.5.5: Índice de degradação das ligninas [(Ad/Al)V]: a) Assembléias Modernas; b)
perfis de solo, p.176
Figura 5.7.1: Porcentagem de fitólitos e δ
13
C dos perfis de solo, p.180
Figura 5.7.2: Porcentagem de fitólitos e total de ligninas dos perfis de solo, p.181
Figura 5.7.3: Índice D/P
1
e δ
13
C dos perfis de solo e das assembléias modernas, p.182
Figura 5.7.4: Total de Lignininas e Índice D/P
1
-perfis de solo e assembléias modernas,
p.183
Figura 5.7.5: Total de Lignininas e Índice D/P
1
dos perfis de solo, p.184
Figura 5.7.6: Razão C/V e Índice D/P
1
: a) amostras de solo e assembléias modernas; b)
perfis de solo, p.185
Figura 5.7.7: δ
13
C e C/N : amostras de solo e assembléias modernas, p.186
Figura 5.7.8: δ
13
C e C/N : a) assembléias modernas; b) perfis de solo, p.187
Figura 5.7.9: δ
13
C e δ
15
N:a) amostras de solo e assembléias modernas; b) perfis de solo,
p.189
Figura 5.7.10: δ
15
N e N(%) dos perfis de solo, p.190
Figura 5.7.11: Total de ligninas e % de C: a) amostras de solo e assembléias modernas; b)
perfis de solo, p.191, 192
Figura 5.7.12: δ
13
C e Total de ligninas: a) amostras de solo e assembléias modernas;
b) perfis de solo, p.193, 194
Figura 5.7.13: Razões C/V e S/V dos Perfis de solo e Assembléias Modernas, p.195
Figura 5.7.14: Total de ligninas e Índice de degradação das ligninas: a) amostras de solo e
assembléias modernas; b) perfis de solo, p.196, 197
Figura 5.7.15: Perfis de solo: δ
13
C e índice de degradação das ligninas (Ad/Al)V, p.198
Figura 6.1.1: Descontinuidade: a) perfil ; b) Parte do perfil sobre colúvio (desenvolvimento
3); c) Parte do perfil sobre rocha-mãe (desenvolvimento 1); d) Zona de mistura,
stone-line e perfil mais antigo (desenvolvimento 1), p.204
Figura 6.1.2: a) Zonas delimitadas no perfil 1, p.206; b) Síntese das análises do perfil 1, p.207
Figura 6.1.3: Esquema de formação do perfil 1, p.208
Figura 6.1.4: Hipótese de evolução do perfil 1, p.209
Figura 6.1.5: Assembléias fitolíticas nos diferentes desenvolvimentos de solo: perfil 1, p.210
Figura 6.1.6: Perfil 2 – Descontinuidade observada no Nível com cascalhos, concentrados
principalmente entre 120 e 150 cm de profundidade, e com menor
granulometria entre 120 e 98 cm de profundidade, p.213
Figura 6.1.7: Veio de quartzo: a/b - na praia; c- na vertente, ao lado do perfil; d- contato de
material fino/orgânico transportado e camada mais quartzosa na praia, p.214
Figura 6.1.8: a) Bioturbação intensa;b) poros por onde os fitólitos se translocam, p.215
Figura 6.1.9: a) Zonas delimitadas no perfil 2, p.217; b) Síntese das análises do perfil 2,
p.218
Figura 6.1.10: Esquema de formação do perfil 2, p.219
Figura 6.1.11: Perfil 3 – descontinuidade: a) Parte do perfil sobre colúvio (desenvolvimento
3); b) Parte do perfil sobre rocha-mãe (desenvolvimento 1), p.222
Figura 6.1.12: a) Zonas delimitadas no perfil 3, p.224; b) Síntese Perfil 3, p.225
Figura 6.1.13: Esquema de formação do perfil 3, p.226
Figura 6.1.14: Praia de Tucuns: a) Encosta onde foi amostrado o perfil (1º plano), ao fundo a
Serra das Emerências, ponto mais elevado da região, onde ainda se encontram
palmeiras da espécie tucum; b) perfil 4, no terço inferior da encosta., p.228
Figura 6.1.15: a) Zonas delimitadas no perfil 4, p. 230; b) Síntese Perfil 4, p.231
Figura 6.1.16: Esquema de formação do perfil 4, p.232
Figura 6.2.1 : Cronologia das variações dos índices D/P
1
, δ
13
C e C/V- perfis 1, 2 e 3., p.236
Figura 6.2.2: Índice D/P
1
-Holoceno, comparado com outros estudos paleoambientais, p.238
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.3.1: Composição química (%) das ligninas, p.62
Tabela 2.3.2:
Monolignóis característicos de diferentes tipos de plantas, p.64
Tabela 3.5.1: Dados meteorológicos de Cabo Frio, seu entorno e a caatinga, p.89
Tabela 5.1.1: Índices Fitolíticos das Assembléias Modernas e dos perfis de solo, p.148
Tabela 5.6.1: Idades
14
C e calibradas das amostras de MOS, p.179
Tabela 6.2.1: Cronologia das variações do índice D/P
1
para os perfis 1,2 e 3, p.235
LISTA DE ABREVIATURAS
AC - Água Costeira
ACAS (ou SACW) - água central do Atlântico Sul
AF- areia fina
AG- areia grossa
AMF- areia muito fina
AMG- areia muito grossa
AM- areia média
AIA - Água Intermediária Antártica
AM – assembléias fitolíticas modernas
AP- antes do presente
APA – área de proteção ambiental
AT - Água Tropical
Bi – índice de estresse hídrico
C - grupo de fenóis Cinamil
cal- calibrado
14
C – AMS – Carbono 14
CAM - Metabolismo Ácido das Crassuláceas
C3 - plantas que incorporam CO2 envolvendo moléculas de três carbonos
C4 - plantas que incorporam CO2 utilizando uma via adicional envolvendo moléculas de
quatro carbonos
CB – corrente do Brasil
CM – corrente das Malvinas
C/N – razão Carbono/ Nitrogênio
COT – Carbono Orgânico Total
CTC - capacidade de troca catiônica
D/P – dicotiledôneas lenhosas / Poaceae
δ
13
C – delta Carbono 13
δ
18
O – delta Oxigênio 18
ENSO – El Niño-Southern Oscillation
ET - evapotranspiração
G – fenilpropanoide guaiacil
Gb – Globigerina bulloides,
Gr - Globigerinoides ruber
H – fenilpropanoide p-hidroxifenil
ICPN - International Code for Phytolith Nomenclature
Iph – índice de aridez
Ic – índice climático
ka –mil anos
LN- luz natural
LP- luz polarizada
Ma – milhões de anos
MO – matéria orgânica
MOS – matéria orgânica do solo
NBS - National Bureau of Standards
NM – nível do mar
P - grupo de fenóis p-Hidroxi
P1 – perfil de solo 1 (Barracuda)
P2 – perfil de solo 2 (Canto)
P3 – perfil de solo 3 (Forno)
P4 – perfil de solo 4 (Tucuns)
Pa/P – Palmeiras / Poaceae
PDB – padrão Pee Dee Belemnite
razão S/V – Siringil/ Siringil
razão C/V - Cinamil / Siringil
razão (Ad/Al)V - razões das formas ácidas e aldeídicas dos fenóis do grupo V
S - grupo de fenóis Siringil
Ta – argila de atividade alta
TSM – temperatura da superfície do mar
V – grupo de fenóis Siringil Vanilil
WWF/IUCN - World Wildlife Fund / International Union for Conservation of Nature
ZCIT - Zona de Convergência Intertropical
ZCAS - Zona de Convergência do Atlântico Sul
1 APRESENTAÇÃO DO TEMA
Localizada na costa nordeste do estado do Rio de Janeiro, a região de Búzios / Cabo
Frio apresenta peculiaridades climáticas, geológicas e ecológicas que condicionam diversas
formações vegetais, com muitas espécies endêmicas e raras, sendo esta uma das razões pelas
quais foi escolhida pelo World Wildlife Fund / International Union for Conservation of
Nature (WWF/ IUCN) como uma das doze regiões brasileiras consideradas Centro de
Diversidade Vegetal. Esta região apresenta um clima mais seco que o restante do litoral
fluminense, relacionado, entre outros fatores, à presença de uma ressurgência costeira local. É
considerada como um “enclave fitogeográfico”, reduto de vegetação com fisionomia
semelhante à da caatinga (Ab Saber, 2003), dominada por florestas xeromórficas, com
abundância de Cactaceae e Bromeliaceae e cercada por florestas úmidas da Mata Atlântica.
Estudos paleoambientais desenvolvidos na região, em sedimentos lagunares e
oceânicos, revelaram mudanças no nível relativo do mar e na intensidade da ressurgência.
Entretanto, a história da sua vegetação ainda é pouco conhecida. Os silicofitólitos,
por se
preservarem bem sob condições oxidantes, como em solos modernos, horizontes húmicos
fósseis, loess e sedimentos, são bons indicadores para estudos paleoambientais. Associados a
outros indicadores ou em áreas desprovidas de lagos ou turfeiras para coleta de testemunhos, é
um dos poucos proxies possíveis de serem utilizados. Por isso, foram escolhidos para o
presente estudo, como marcadores, a fim de inferir a evolução desta vegetação durante o
Quaternário.
Silicofitólitos são partículas de opala (SiO
2
nH
2
O) microscópicas (<60-100 µm) que se
formam por precipitação de sílica amorfa inter e intra-células de diversas plantas vivas
(Piperno, 1988). Resultam de um processo de biomineralização com controle biológico: os
organismos - no caso, as plantas - constroem uma estrutura, ou molde, onde se introduzem os
íons, que ali são induzidos a se precipitar e cristalizar (Osterrieth, 2008). As plantas absorvem
a sílica através do sistema radicular, na forma de ácido monosilícico Si(OH)
4
, quando o pH do
solo está entre 2 e 9. Estes esqueletos silicosos terminam se incorporando ao solo, com a
25
adição e deposição dos restos vegetais, predominantemente do tamanho de areia fina e silte,
apresentando várias configurações no solo, preservando registros da vegetação natural ou de
plantas cultivadas na área. As assembléias fitolíticas são úteis para discriminar diversos tipos
de gramíneas e têm a capacidade de caracterizar e detectar mudanças, em escala local, na
cobertura arbórea. Podem ser interpretadas para identificar tipos de vegetação, por
comparação com assembléias modernas (horizontes húmicos ou superfícies de erosão).
Foram coletadas amostras dos diferentes horizontes de quatro perfis de solo sob
vegetação xeromórfica, além de horizontes superficiais de quatro tipos atuais de cobertura
vegetal na região (mata seca, mata úmida, caatinga e áreas alagadiças em campos de dunas),
que serviram como assembléias modernas de referência. As amostras foram submetidas a
análises pedológicas (Embrapa-solos, RJ, Brasil) e micromorfológicas (UFRJ, Brasil).
Quantificou-se a abundância e o grau de alteração dos fitólitos, e calcularam-se índices
fitolíticos indicadores da densidade da cobertura arbórea (D/P
1
) e de palmeiras (Pa/P)
(CEREGE, França). Os resultados fitolíticos foram comparados com os de análises da matéria
orgânica elementar, de δ
13
C e de ligninas (UFF, Niterói, Brasil). Amostras da matéria
orgânica do solo (MOS) de quase todos os horizontes foram datadas por
14
C - AMS (UCI,
Irvine, USA). As análises fitolíticas, corroboradas por observações de campo, análises
pedológicas e micromorfológicas, identificaram descontinuidades litológicas advindas de
fases de erosão/deposição. Estes registros mostraram-se coerentes, quando comparados com
reconstruções da linha de costa e da intensidade da ressurgência. Embora limitadas pela baixa
resolução temporal, inerente às reconstruções a partir de solos, e pela falta de calibrações com
datações de outros marcadores, as análises fitolíticas auxiliaram na reconstrução da história
das florestas xeromórficas de Cabo Frio durante o Holoceno.
Assim, os objetivos do presente trabalho foram:
Geral
:
- reconstituir possíveis variações na vegetação xeromórfica da região de Búzios / Cabo Frio,
ao longo do Quaternário, através da análise de silicofitólitos.
Específicos
:
- relacionar a vegetação atual de Cabo Frio com os fatores ambientais da região
- verificar se as assembléias fitolíticas atuais caracterizam os principais tipos de formação
vegetal da região;
- quantificar e analisar morfologicamente assembléias fitolíticas
ao longo dos perfis de solo;
- buscar correlações entre as características químicas, granulométricas, orgânicas, moleculares
(ligninas) e isotópicas dos solos amostrados, com as análises fitolíticas;
26
- identificar possíveis níveis de paleossolos e descontinuidades litológicas;
- interpretar as assembléias fitolíticas em termos de mudanças de vegetação usando índices
fitolíticos;
- discutir as variações em termos paleoclimáticos, relacionando os resultados obtidos neste
trabalho com outros estudos paleoambientais já realizados na região.
A tese é estruturada da seguinte forma: o capítulo 2 apresenta revisões bibliográficas
sobre os principais temas que constituem a base teórica do presente estudo, a saber, os
fitólitos, estudos paleoambientais sobre a região de Cabo Frio, análises isotópicas e
moleculares. O capítulo 3 se propõe a realizar a caracterização geoecológica atual da área de
estudo, incluindo características climáticas, geológicas, geomorfológicas, pedológicas,
oceanográficas e de vegetação. O capítulo 4 descreve os materiais estudados (quatro perfis de
solo e quatro horizontes superficiais, de onde foram extraídas as assembléias fitolíticas
modernas, de referência), além dos métodos utilizados nas diferentes análises realizadas. O
capítulo 5 apresenta e discute os resultados obtidos com as análises fitolíticas, pedológicas,
orgânicas, isotópicas e de ligninas e as datações
14
C, seguidos de análises de relações entre
diversas variáveis estudadas. No capítulo 6 são apresentados os resultados que permitiram
delimitar zonas fitolíticas em cada perfil de solo e hipótese sobre a evolução de cada um
deles. Ao final do capítulo é proposta uma reconstituição paleoambiental a nível regional,
relacionando os dados obtidos para todos os perfis e comparando com resultados de outros
estudos paleoambientais para a região.
2
BASE TEÓRICA
2.1- FITÓLITOS E RECONSTITUIÇÕES PALEOAMBIENTAIS EM ZONA
INTERTROPICAL
2.1.1-
Fitólitos: definição
Fitólitos são partículas de opala (SiO
2
nH
2
O) microscópicas (<60-100 µm) que se
formam por precipitação de sílica amorfa entre e nas células de diversas plantas vivas
(Piperno, 1988). Resultam de um processo de biomineralização com controle biológico, ou
seja, por mediação da matriz orgânica: os organismos - no caso, as plantas - constroem uma
estrutura ou molde onde se introduzem os íons e ali são induzidos a se precipitar e cristalizar
(Osterrieth, 2008). Assim, a forma dos fitólitos recorda a célula em que foi formado, é como
um “molde” da célula.
As plantas absorvem a sílica através do sistema radicular, na forma de ácido
monosilícico Si(OH)
4
, quando o pH do solo é entre 2 e 9. Quando a pressão no interior da
planta é negativa, ela absorve água (solução circulante do solo). Quanto maior a
evapotranspiração (ET), maior a pressão negativa e maior a absorção. Esta
absorção pode ser
ativa ou passiva: ativa, quando a célula na raiz funciona como uma bomba ativa de
reconhecimento de Si, havendo diferença eletrostática entre o interior e o exterior da célula.
Nesse caso, o nível de silicificação da planta é mais elevado, sendo, entretanto, raras as
plantas que só têm absorção ativa, como o arroz. A absorção
passiva é feita através de um
canal na raiz por onde, já que um gradiente osmótico permite, entram todos os elementos em
solução; dessa forma, a planta absorve Si(OH)4 e água enquanto absorve outros elementos
(Madella, 2008).
A sílica provém diretamente daquela
dissolvida na solução do solo, em geral na forma
de á
cido silícico Si(OH
4
), o qual é bombeado pelas raízes e, desta forma, entra na composição
da seiva bruta. Mecanismos passivos e ativos de absorção, transporte e precipitação foram
observados por Motomura et al., 2004 e Ma et al., 2006.
28
Os fitólitos possuem, em quantidade variável, água “aprisionada”, ou seja, podem
mover as moléculas para acomodar água. Não são uma estrutura cristalina, rígida, que não
permite acumular nada no interior.
Os fitólitos contêm por inclusão algumas porcentagens de compostos orgânicos
provenientes das células vegetais (Perry et al., 2006; Pironon et al., 2001; Smith & Anderson,
2001). Estes compostos orgânicos podem ser objeto de análises δ
13
C (Smith and White, 2004)
e de datação
14
C (Piperno and Becker, 1996; Prior et al., 2005; Piperno, 2006).
2.1.2-
Onde são produzidos os fitólitos
1- Nas folhas de gramíneas ou de plantas lenhosas: principalmente na epiderme, porque, se há
evapotranspiração (ET), é na epiderme das folhas que a água evapora. A concentração de
ácido monosilícico é tão grande que a Si não circula, se precipita.
2- No tronco de árvores ou de arbustos: podem ser bastante interessantes do ponto de vista das
informações (taxonomia e tipo de tecido).
3- Nas raízes de gramíneas ou de plantas lenhosas: têm uma informação de tipo taxonômico
ou ecológico muito baixa ou nula, morfotipo muito repetitivo, pouco característico. As células
são muito uniformes, não há grande diferenciação morfológica. Não há ET nas raízes, apenas
a função de absorção, por onde entra o ácido silícico. A maior parte da silicificação é no
interior da célula (citoplasma). Nos espaços intercelulares, os fitólitos são muito difíceis de
serem identificados, ou apresentam grau de silicificação baixo.(figura 2.1.1)
Figura 2.1.1: Partes das plantas onde são produzidos fitólitos (fonte: Madella, 2008)
29
Os tecidos onde se precipitam são principalmente a epiderme, o mesófilo das
gramíneas e o xilema secundário das dicotiledôneas lenhosas (Welle, 1976; Motomura et al.,
2004). Nas células buliformes, que têm uma função muito específica nas gramíneas, sendo o
motor para abrir e fechar durante as horas mais quentes do dia, diminuindo a ET, ocorre a
formação dos fitólitos no interior das células. Em condições de muita Si, as outras células do
mesófilo também produzem fitólitos. Em regiões tropicais, ocorre a formação de fitólitos
articulados - silica skeleton – que consistem em células do mesófilo que também se
revestiram de Si opalina. (figura 2.1.2)
Figura 2.1.2: Células bulliform (fonte: Madella, 2008)
2.1.3-
Porque as plantas produzem fitólitos
A produção de Si opalina nos tecidos das plantas é influenciada por fatores genéticos e
ambientais. Algumas razões pelas quais os fitólitos são depositados nas células das plantas
são: 1- suporte mecânico para as células; 2- dão força aos órgãos e estruturas das plantas
(figura 2.1.3); 3- proteção contra herbívoros e parasitas; 4- neutralizar ânions e cátions
“venenosos” para as plantas, como, por exemplo, o alumínio.
As plantas herbáceas possuem uma estrutura celular muito simples: cada célula tem
uma parede celular mais externa (barreira física) e depois uma membrana celular (barreira
química). Não há muita lignina, que manteria essa estrutura. O ponto positivo da silicificação
é que os fitólitos ao se desenvolverem no interior da célula criam essa estrutura. O ponto
negativo é que a mesma diminui o citoplasma e o vacúolo e, conseqüentemente, o conteúdo
de água (Madella, 2008).
30
Figura 2.1.3: Exemplo de células silicificadas e não silicificadas em plantas herbáceas (fonte:
Madella, 2008)
2.1.4-
Principais famílias produtoras
A produção de fitólitos pelas plantas não é homogênea. Alguns grupos de plantas são
conhecidos como baixos produtores e outros como altos produtores. O mais alto nível de
produção fitolítica é o das Poaceae (gramíneas), 20 vezes superior ao das dicotiledôneas
lenhosas. Nas gramíneas os fitólitos são particularmente abundantes, atingindo de 1 a 5% de
Si do peso seco (Webb and Longstaffe, 2000).
Nas Poaceae, Blackman e Parry (1968, apud Madella, 2008) identificaram nas folhas
de gramíneas células de silicificação típicas e atípicas. A silicificação típica acontece
regularmente em áreas costais (short cells como bilobate, cross, etc.); a deposição atípica é
freqüentemente observada em plantas mais velhas e pode ser ligada a fatores ambientais como
abundância em Si na solução do solo ou alta transpiração.
As Cyperaceae, Equisetaceae e outras famílias de monocotiledôneas como
Marantaceae, Zingiberaceae, Orchidaceae, Palmae e Musaceae também são acumuladoras de
sílica. Um número considerável de espécies de famílias de dicotiledôneas tropicais produzem
também fitólitos, como, por exemplo, Acanthaceae, Annonaceae, Bignoniaceae, Burseraceae,
Chrysobalanaceae, Cucurbitaceae, Euphorbiaceae, Magnoliaceae, Moraceae, Sterculiaceae
(Netolitzky, 1929; Postek, 1981; Piperno, 1988, 1991; Bozarth, 1992; F. Runge, 1995,
1996a,b; F. Runge and Runge, 1997, apud Runge, 1999). A senescência também desempenha
um papel importante na deposição de Si: as plantas mais velhas contêm uma quantidade de Si
substancialmente mais elevada que as jovens (Blackman, 1968, 1969; Lanning e Eleuterius,
1985, apud Madella, 2008).
A morfologia dos fitólitos tem um valor taxonômico. Os esqueletos de sílica (fitólitos
articulados) guardam a arquitetura da célula do tecido original. Assim, as células que formam
os esqueletos podem ser descritas em termos anatômicos (por exemplo, hair-cell, stomata-
cell, etc) (Madella et al., 2005). (figuras 2.1.4 a 2.1.8)
31
a) b)
Figura 2.1.4: Fitólitos de tipo globular echinate: a) em pecíolo de Chamaerops humilis
(Arecaceae) (Fonte: Pinillla & Bustillo, 1997);
b) no solo (Foto Coe, 2007).
a)
b)
Figura 2.1.5: Fitólitos de gramíneas: a) de epiderme (elongate) e pelos (acicular) (Fonte:
Madella, 2008); b) de tipo elongate encontrados em células de epiderme (Fonte:
www.coara.or.jp/sasakiak/Plant- Op.html).
Figura 2.1.6: Fitólitos de tipo bilobate encontrados em folhas de gramínea Panicoideae
Panicum maximum (Foto Coe, 2009).
32
a)
b)
Figura 2.1.7: Fitólitos encontrados em folhas de gramínea Chloridoideae: a- de tipo saddle; b-
de tipo saddle e bulliform (Foto Coe, 2009).
a) b)
Figura 2.1.8: Fitólitos de tipo bulliform cuneiform em folhas de: a) Orysa sativa
(Fonte:
www.coara.or.jp/sasakiak/Plant- Op.html); b) Chloridoideae (Foto Coe, 2009).
2.1.5-
Fitólitos: morfologia e valor taxonômico
2.1.5.1- Tipologia dos fitólitos, redundância e multiplicidade
A produção de fitólitos é múltipla e redundante. Uma mesma planta pode produzir
diferentes morfotipos. O mesmo morfotipo pode ser produzido em diferentes tecidos da planta
e por diferentes plantas (redundância), que podem ou não ter uma relação taxonômica. (figura
2.1.9)
33
Figura 2.1.9: Multiplicidade e
redundância: tecidos e células com
fisiologia e função similares estão
presentes em diferentes órgãos da mesma
planta. Além disso, esses tecidos e células
podem aparecer em plantas que não têm
nenhuma relação taxonômica.
(fonte: Madella, 2008)
As classificações dos fitólitos seguem 3 abordagens gerais:
1- Taxonômica: relação direta entre um tipo de fitólito e um táxon de planta (ex: banana,
arroz, etc.). É usada por muitos pesquisadores, especialmente em Arqueologia.
2- Tipológica: não há ligação direta entre um tipo de fitólito e uma planta. Os tipos são
descritos de acordo com suas características visuais (ex: geometria, aparência geral, etc.)
3- Taxonômico-tipológica: a maioria das nomenclaturas usadas hoje. Utiliza-se informação
taxonômica, quando conhecida, devido a sua utilidade. Os tipos que sabidamente pertencem a
grupos específicos e os que são redundantes são freqüentemente descritos usando-se
diferentes abordagens.
Devido à multiplicidade e redundância da produção de fitólitos pelas plantas, às vezes
é difícil atribuir valor taxonômico a um único fitólito. Entretanto, é possível identificar grupos
de tipologias com valor taxonômico ao nível de tipo de vegetação. Estes grupos são chamados
assembléias fitolíticas. Uma assembléia fitolítica é constituída de um número estatisticamente
válido de tipologias fitolíticas e representa a “produção média qualitativa e quantitativa” de
fitólitos de uma vegetação em particular.
Um único fitólito não permite, portanto, caracterizar um táxon, mas uma assembléia
fitolítica permite caracterizar uma formação vegetal. Uma assembléia fitolítica é função da
biomassa, da produção de fitólitos (compreendendo uma multiplicidade e redundância de
formas) e de sua dissolução seletiva na serrapilheira e no solo, tafonomia (Bremond et al.,
2005a).
Segundo o princípio da uniformidade, se um tipo de vegetação produz uma assembléia
característica, ao encontrarmos essa assembléia no solo/sedimento, podemos inferir que tipo
de vegetação existia. Para fins de reconstrução ambiental, utiliza-se uma mescla de tudo o que
34
pode fornecer uma informação geral. Assim, uma assembléia fitolítica é a soma dos fitólitos
de assembléia geral com os fitólitos de assembléia com significado taxonômico e ainda, se
houver, os esqueletos de fitólitos.
Para o estudo de adaptações ecológicas, com o pólen usa-se espécies de hoje, das quais
se conhecem os hábitos. Com fitólitos, nem sempre dispomos dessa linearidade. Não há uma
listagem de plantas, e sim uma listagem de grupos (ex: floresta). Os estudos fitolíticos não
procuram estabelecer que espécies constituíam essa floresta, mas se houve mudanças no tipo
de cobertura vegetal, por exemplo floresta /pradaria.
Em depósitos terrestres, as reconstruções climáticas baseadas em estudos
palinológicos são muitas vezes limitadas pela destruição do pólen em ambientes secos ou
oxidantes (como em solos tropicais bem drenados), ou pela variabilidade da produção e
dispersão das espécies vegetais (Alexandre et al., 1997a; Bremond et al., 2005b). Além disso,
os valores δ
13
C da MOS registram variações entre plantas C3 e C4, mas como as plantas C3
incluem vários táxons além das dicotiledôneas lenhosas, os valores δ
13
C não expressam
adequadamente a densidade arbórea (Alexandre et al., 1999; Bremond et al., 2005b). Já os
fitólitos permitem distinguir entre gramíneas C3 e C4, podendo-se interpretar os valores δ
13
C
da MOS como predominância de floresta ou pradaria C3.
2.1.5.2- Denominação ICPN
Serão apresentados os principais tipos morfológicos denominados segundo a
nomenclatura ICPN 1.0 (International Code for Phytolith Nomenclature) (Madella et al.,
2005). Esta nomenclatura foi estabelecida para uniformizar e harmonizar a denominação e a
descrição dos fitólitos, a fim de desenvolver a comunicação entre pesquisadores e facilitar a
comparação dos tipos e das análises de fitólitos. O ICPN lembra também que um tipo de
fitólito pode ser observado em um determinado táxon, mas que, para ser considerado
diagnóstico, ele deve ser exclusivo deste táxon. Geograficamente, os tipos observados podem
também ser identificados quando a flora de uma região geográfica específica (por exemplo, a
África Tropical) foi investigada. Devido à multiplicidade e redundância, uma tal produção
sem equívoco é freqüentemente impossível ou muito difícil de se observar e as generalizações
devem ser evitadas.
Quando a significação taxonômica não pode ser assegurada por um só tipo de fitólito,
um grupo de fitólitos e sua freqüência (assembléia fitolítica) devem ser considerados.
(Madella et al., 2005).
35
2.1.5.3- Principais tipos de fitólitos característicos (classificação morfológica de Twiss et
al.,1969; Twiss, 1992, sintetizada por Bremond, 2003)
Os tipos de fitólitos apresentados a seguir são alvo de um consenso quanto a seu valor
taxonômico. É sua abundância no seio de uma dada assembléia fitolítica que dá um valor
taxonômico à assembléia.
FITÓLITOS CARACTERÍSTICOS DAS POACEAE
Entre as cinco sub-famílias de Poaceae, três são corretamente discriminadas pelos
tipos de fitólitos que elas produzem. (Twiss et al., 1969; Twiss, 1992; Kondo et al., 1994).
1- Panicoideae – Poaceae altas a ciclo fotossintético C4, típica dos climas quentes e
úmidos ou de solos com forte teor de água disponível, mas existem também algumas
Panicoideae de ciclo fotossintético em C3, que crescem em áreas de sombra,
principalmente sob o dossel das florestas tropicais. Estas Poaceae produzem sobretudo
fitólitos de tipos bilobate e cross.
2- Chloridoideae – Poaceae baixas de ciclo fotossintético em C4 adaptadas às regiões
quentes e secas ou a condições edáficas secas, produzem sobretudo fitólitos de tipo
saddle.
3- Pooideae – Poaceae em C3, abundantes em regiões temperadas, frias e/ou de altitude
em zona intertropical, produzem sobretudo fitólitos de tipos rondel e trapeziform.
4- Arundinoideae – Poaceae em C3, encontradas em todos os tipos de clima e não
produzem fitólitos de tipo característico; produzem também fitólitos de tipos rondel,
bilobate, polilobate e cross.
5- Bambusoideae - Poaceae em C3, características das zonas tropicais e temperadas
quentes, essencialmente florestais, não produzem fitólitos de tipo característico;
produzem também fitólitos de tipos bilobate, polilobate e cross.
Segundo a classificação dos fitólitos produzidos pelas Poaceae, proposta por Twiss
(1969) e complementada por descrições de Mulholand (1989), Kondo et al. (1994) e Fredlund
e Tieszen (1994), entre os 15 tipos utilizados, 9 são atribuídos às Poaceae:
1. Bilobate, Polilobate short cell e Cross – produzido em grande quantidade mas não
exclusivamente nas células curtas da epiderme das Panicoideae e em menor proporção
pelas Chloridoideae, Arundinoideae e Bambusoideae;
2. Saddle – produzido em grande quantidade nas células curtas da epiderme das
Chloridoideae (C4) mas também por algumas Bambusoideae (C3) e Arundinoideae
(C3);
3. Trapeziform short cell – produzido em grande quantidade nas células curtas da
epiderme das Pooideae.
4. Rondel – produzido em grande quantidade nas células curtas da epiderme das
Pooideae (C3 das regiões temperadas, frias e/ou de altitude), mas também pelas
Bambusoideae;
5.
Acicular hair cell– produzidos nos pelos absorventes das epidermes de todas as
gramíneas;
36
6. Cuneiform bulliform cell – produzidos nas células buliformes das epidermes de todas
as gramíneas;
7. Elongate (echinate ou smooth) long cells – produzidos nas células longas de todas as
gramíneas.
FITÓLITOS CARACTERÍSTICOS DAS DICOTILEDÔNEAS
1. Globular granulate (rough spherical) – produzido no xilema secundário das
dicotiledôneas lenhosas (troncos de árvores e arbustos tropicais) (Scurfield et al.,
1978; Welle, 1976; Kondo et al., 1994);
2. Globular smooth (spherical smooth) – este tipo foi repertoriado como podendo ser
proveniente de folhas e galhos de dicotiledôneas, bem como de algumas
monocotiledôneas herbáceas (Piperno, 1998; Kondo et al, 1994) Este tipo também foi
observado nas raízes de algumas gramíneas (Alexandre et al., 2000).
OUTROS FITÓLITOS CARACTERÍSTICOS
1. Globular echinate (crenate spherical) – produzido nas folhas das Palmae (Kondo et
al., 1994; Runge, 1999; Vrydaghs et Doutrelepont,2000) e Bromeliaceae (Piperno,
1985, 2006);
2. Papillae (conical) – produzido pelas Cyperaceae (Le Cohu, 1973; Ollendorf, 1987;
Kondo et al., 1994; Wallis, 2003);
3. Spherical with sockets (spiny body, spiked) - produzidos pelas Pinaceae (Blinnikov,
2002; Delhon et al., 2003).
FITÓLITOS DE ALGUMAS FAMÍLIAS TROPICAIS
Bromeliaceae – os fitólitos atribuídos às Palmae e Bromeliaceae são pequenas formas
esféricas com uma espinulação definida (Piperno, 1985, 2006), ou seja, os globular echinate.
Os fitólitos espinulados das Palmae / Bromeliaceae são bastante comuns. Este tipo foi
encontrado no ananás, mais também nas Bromeliaceae selvagens e nas Palmae em geral.
(figuras 2.1.10 e 2.1.11)
Figura 2.1.10: Exemplo de fitólitos de Bromeliaceae (Bromelia karatas).
(Fonte: Piperno, 2006)
37
Figura 2.1.11: Fitólitos de Bromeliaceae Aechmea floribunda (Foto: Coe, 2007)
38
2.1.5.4 - Quadro recapitulativo: Principais tipos de fitólitos característicos
TIPO TÁXON AMBIENTE FOTO
Bilobate short cell
(dumbbell)
GRAMÍNEAS
sobretudo Panicoideae alta C4,
também algumas Panicoideae C3;
Chloridoideae, Arundinoideae e
Bambusoideae
Quente úmido
Áreas à sombra, sob o
dossel de florestas tropicais
(Barboni et al., 1999)
Saddle
GRAMÍNEAS
sobretudo Chloridoideae baixas
C4; algumas Bambusoideae C3,
Arundinoideae C3
Regiões secas de baixa
latitude e altitude ou
condições edáficas
(Barboni et al., 1999)
Rondel
(conical, circular)
GRAMÍNEAS
sobretudo Pooideae C3, também
Bambusoideae
Regiões temperadas, frias
e altas elevações
intertropicais
(Barboni et al., 1999)
continua
39
2.1.5.4 - Quadro recapitulativo: Principais tipos de fitólitos característicos (continuação)
TIPO
TÁXON AMBIENTE FOTO
Elongate echinate long cell
(elongate spiny)
GRAMÍNEAS
long cells de todas as gramíneas
(Barboni et al., 1999)
Elongate psilate
(elongate smooth)
GRAMÍNEAS
long cells de todas as gramíneas
(Bremond et al., 2005)
Cylindrical polylobate
GRAMÍNEAS
predominam nas Panicoideae
(C4 e C3)
Clima quente úmido
(Gaiser et al., 2004)
Trapeziform short-cell
(rectangular )
GRAMÍNEAS
Pooideae
Regiões temperadas, frias
e altas elevações
intertropicais
(Barboni et al., 1999)
continua
40
TIPO
TÁXON AMBIENTE FOTO
Acicular hair cell
(point-shaped)
GRAMÍNEAS
(micro-hair ou prickels de todas as
epidermes); também nas Palmae,
sementes de outras plantas
(Re
(Barboni et al., 1999)
Bulliform cell
Cuneiform (fan-shaped)
Parallelepipedal
GRAMÍNEAS
(células buliformes de todas as
epidermes)
2.1.5.4 - Quadro recapitulativo: Principais tipos de fitólitos característicos (continuação)
(Barboni et al., 1999)
Cone-shape
(Papillae)
CYPERACEAE
rrrrrr
(Lu et al., 2006; Bremond et al., 2005)
continua
41
TIPO
TÁXON AMBIENTE FOTO
Globular granulate
(spherical rugose)
DICOTILEDÔNEAS
LENHOSAS
(troncos de árvores e arbustos
tropicais)
(Bremond et al., 2005b)
Globular psilate
(spherical smooth)
DICOTILEDÔNEAS
(epidermes de folhas e
parênquima)
GRAMÍNEAS
(raízes e sementes)
(Bremond et al., 2005)
Globular echinate
(crenate spherical)
Troncos e folhas das
PALMAE
(Barboni et al., 1999)
Cork-cell like
GRAMÍNEAS
e
NÃO- GRAMÍNEAS
(sem valor taxonômico)
(Barboni et al., 1999)
2.1.5.4 - Quadro recapitulativo: Principais tipos de fitólitos característicos (continuação)
42
2.1.6-
Calibração das relações entre assembléias fitolíticas, estruturas das vegetações e
parâmetros bioclimáticos
2.1.6.1- Calibrações
Diversos estudos se dedicaram a calibrar as relações entre assembléias fitolíticas,
estruturas das vegetações e parâmetros bioclimáticos: Fredlund e Tieszen (1997) Blinnikov
(2005) observaram, através de análises dos componentes principais (ACP) e outros métodos
de análise estatística, para as formações herbáceas das Grandes Planícies do nordeste dos
Estados Unidos, relações entre as proporções de fitólitos de Poaceae em C4 altas, de Poaceae
em C4 baixas e de Poaceae em C3, fisionomia das formações herbáceas e gradientes de
temperatura e de umidade (ou de pluviometria). Prebble et al. (2002) observaram nas planícies
da Nova Zelândia, também por análises estatísticas, uma relação quantitativa entre
assembléias e pluviometria. Estes estudos se preocuparam em definir os limites dos domínios
de aplicação das relações ou funções de transferência apresentadas. Lu et al. (2003),
calcularam as funções de transferência entre assembléias fitolíticas e variável climática para
as formações herbáceas chinesas. Alexandre et al. (1997a), Bremond et al. (2005a; 2005b;
2008) e Barboni et al. (2007) observaram, através de simples correlações ou regressões
múltiplas, para as formações herbáceas e florestais da África Ocidental e Oriental, relações
quantificadas entre índices fitolíticos (relações de abundância em fitólitos), densidade da
cobertura arbórea, dominância de uma sub-família de Poaceae (C4 altas/ C4 baixas, C3/C4) e
stress hídrico sofrido pelas gramíneas.
2.1.6.2- Índices fitolíticos
Os índices fitolíticos, calibrados para a África intertropical, alguns deles utilizados no
presente trabalho, são descritos a seguir:
ÍNDICE D/P (Dicotiledôneas lenhosas / Poaceae)
É a proporção de fitólitos característicos dos elementos lenhosos em relação à soma de
fitólitos de gramíneas. Este índice indica a densidade da cobertura arbórea.
D/P = Globular granulate / (bilobate short cell + cross + saddle + acicular+ elongate +
cuneiform e parallepiped bulliform cells) (todos os fitólitos de gramíneas)
D/P
0
= Globular granulate / (bilobate short-cell + cross + saddle)
D/P
0
*= (Globular granulate + globular smooth) / short-cells
D/P
1
= Globular granulate / (short-cells + acicular +bulliform)
D/P
1
*= (Globular granulate + globular smooth) / (short-cells + acicular +bulliform)
43
Um primeiro índice D/P, que compreendia todos os tipos de fitólitos Poaceae no
denominador foi utilizado (Alexandre et al., 1997). Em seguida, um segundo índice,
denominado D/P
0
e que só levava em conta os fitólitos das short cells de Poaceae, já que a
abundância dos outros fitólitos de Poaceae podia ser dependente do ambiente (Bremond,
2005a), foi calibrado com o índice foliar – Leaf Area Index (LAI) em uma região de transição
floresta-savana nos Camarões (Bremond et al., 2005b). Estes índices foram verificados para
as formações da África Oriental (Barboni et al., 2007; Bremond et al., 2008) e por
comparação fitólito/ pólen no âmbito de uma reconstituição paleoambiental a partir de um
solo brasileiro (Salitre, Minas Gerais; Alexandre et al., 1999). Bremond et al., (2008) insistem
em limitar a utilização deste índice às regiões intertropicais de baixa altitude.
A título de referência, este índice é superior a 150 para uma floresta equatorial
(Alexandre et al., 1997), de 7 a 10 para uma floresta perene (Alexandre et al., 1997), de 0,33 a
1,16 para uma savana alta, de 0 a 0,1 para savanas baixas e estepes (Bremond et al., 2005b).
ÍNDICE Iph (Chloridoideae / Chloridoideae + Panicoideae)
É a proporção de fitólitos de gramíneas baixas de ciclo fotossintético em C4
(Chloridoideae), relativamente à soma de fitólitos de gramíneas altas de ciclo fotossintético
em C4 (sobretudo Panicoideae) (Twiss, 1987; Twiss, 1992, apud Bremond, 2003). Este índice
indica a adaptação da formação vegetal à aridez.
Iph (%) = [Saddle / (saddle + cross + bilobate short cell)] x 100
Este índice foi utilizado pela primeira vez por Diester-Haass (1973 apud Bremond,
2003) a partir de fitólitos de sedimentos marinhos da África Ocidental, para identificar
transições umidade-aridez durante o Pleistoceno e Holoceno.
Diversos estudos mostraram que este índice é um bom indicador da relação entre
Chloridoideae e Panicoideae (ou gramíneas C4 baixas x C4 altas) nas pradarias americanas e
nas savanas tropicais (Alexandre, 1997; Barboni, 1999), Bremond et al. (2005 e 2008)
utilizaram este índice em uma função de transferência entre índices fitolíticos e
evapotranspiração aplicada às formações herbáceas da África Ocidental. Bremond et al.
(2008) mostraram que este índice não pode ser utilizado se a presença de fitólitos de Pooideae
ou Bambusoideae (Poaceae em C3) for detectada. Com efeito, algumas dessas sub-famílias
podem contribuir para a produção de saddles.
O índice Iph reflete a dominância de gramíneas curtas C4 x gramíneas altas C4. As
Chloridoideae toleram os extremos de temperatura elevadas e a aridez melhor que as outras
gramíneas. Existem algumas exceções, como algumas Panicoideae que são gramíneas anuais
44
curtas adaptadas a áreas localmente úmidas nas regiões áridas. Além disso, as comunidades de
gramíneas podem compreender uma grande quantidade de gramíneas da sub-família
Arundinoideae que produz os 2 tipos de fitólitos classificados como Panicoideae e
Chloridoideae e podem influenciar o índice Iph de uma maneira ou outra.
Na África Ocidental, um Iph elevado (>20-40%) caracteriza as formações de
gramíneas dominadas por Chloridoideae (xerophitic short grass savanas) onde predominam
as condições quentes secas. Um Iph baixo (<20-40%) caracteriza as associações onde
dominam as Panicoideae (gramíneas C4 mesofíticas), sob clima quente-úmido ou com
umidade no solo. Na África Oriental, onde predominam condições mais áridas que no Oeste,
o valor limite do índice Iph é 40. Assim, um Iph > 40 caracteriza as regiões áridas (dry
grasslands) associadas a fases áridas do norte do Saara durante o Pleistoceno /Holoceno
(Barboni et al., 1999). Os valores do índice Iph entre 40 e 45 podem distinguir a vegetação
adaptada às condições áridas ou úmidas (Iph < 40-45 –pradarias com gramíneas altas; Iph >
40-45 – pradarias com gramíneas baixas).
ÍNDICE Bi (Fs)
É a proporção do morfotipo bulliform cuneiform relativamente ao total de fitólitos de
gramíneas (Bremond et al, 2005a). Este índice indica a abundância relativa de fitólitos
buliformes cuneiformes que se precipitam na epiderme das gramíneas quando elas são
submetidas a um forte estresse hídrico. Permite estimar a aridez do ambiente, é um indicador
de estresse hídrico.
Bi % (Fs) = Bulliform / [(short cells + acicular + bulliform)] x 100
As células buliformes são partes da epiderme das gramíneas e outras
monocotiledôneas que diferem das outras células da epiderme por serem maiores e mais
inchadas. As paredes epidérmicas exteriores destas células têm a capacidade de se contrair en
largura quando a folha está desidratada. Dois fatores controlam o leaf rolling: a alta
temperatura e o estresse hídrico. O leaf rolling, devido a um aumento da transpiração e/ou a
um aumento da duração do estresse hídrico, poderia levar a uma saturação em sílica et
precipitação. (Bremond, 2003) Quanto mais a planta transpira e/ou sofre o stress hídrico, mais
células buliformes silicificadas ela produz. Assim, a proporção de células buliformes
silicificadas entre as assembléias fitolíticas aumenta quando a razão Actual
Evapotranspiration (evapotranspiração real) / Potential Evapotranspiration
(evapotranspiração potencial) (AET/PET) regional diminui. Localmente, áreas úmidas nas
45
regiões secas podem também induzir taxas de transpiração elevadas e a produção elevada de
células buliformes silicificadas.
ÍNDICE Ic (proporção de gramíneas em C3 e em C4)
É a proporção de fitólitos de gramíneas a ciclo fotossintético em C3 relativamente à
totalidade dos fitólitos de gramíneas (Twiss, 1987; Twiss, 1992, apud Bremond, 2003;
Bremond, 2008). Este índice indica a adaptação da formação vegetal a uma temperatura
mínima e/ou à Pressão Parcial de Dióxido de Carbono (pCO
2
) forte (zonas de altitude). Foi
definido por Twiss (1992) para estimar a abundância relativa de gramíneas temperadas C3 em
relação a gramíneas quentes C4 na América do Norte. (Barboni et al, 2007).
Ic = Pooideae / (Pooideae + Chloridoideae + Panicoideae)
Ic (%) = [(Rondel + Trapeziform polylobate + Trapeziform short cell) / (Rondel +
Trapeziform polylobate short cell + Trapeziform short cell + Saddle + Cross + Bilobate
short cell)] x 100
As regiões de gramíneas dominadas pelas Pooideae apresentam um Ic elevado,
enquanto que as dominadas pelas Panicoideae e Chloridoideae têm um Ic baixo. Entretanto, a
abundância de Arundinoideae e Bambusoideae, que não produzem fitólitos distintivos, pode
influenciar estatisticamente o índice.
Em zona intertropical, as gramíneas em C3 são limitadas, com raras exceções, às
zonas de altitude. A relação C3/C4 é fortemente ligada às condições climáticas como
temperatura, à pCO
2
e ao grau de umidade do solo. Normalmente, as formações herbáceas de
baixas altitudes são dominadas pelas C4 e as de altas altitudes são constituídas unicamente
pelas C3.
Para a vegetação moderna, onde não há grandes variações da pCO
2
, o ponto limite que
favorece a fotossíntese de tipo C3 ou C4 depende da temperatura atmosférica, da
disponibilidade de luz e de água e de distúrbios. Nas regiões tropicais e subtropicais, as
gramíneas C4 dominam até 2000m enquanto que as C3 dominam nas elevações mais altas.
Nas latitudes entre 30-45º as gramíneas C3 dominam. Entretanto, o metabolismo das plantas
responde também diretamente à pCO
2
e através dos tempos, os ecossistemas em C4 se
desenvolveram sob baixas pCO
2
(por exemplo no Último Máximo Glacial - LGM), apesar das
temperaturas relativamente baixas (Bremond et al., 2007).
Bremond et al. (2007) verificaram que o índice Ic é um indicador quantitativo
promissor da proporção de gramíneas C3 Pooideae, Arundinoideae e Bambusoideae x
46
gramíneas Panicoideae, aumentando com a altitude. O valor 50% indica o ponto limite da
sub-família florística. Quando as montanhas tropicais são recobertas por habitats abertos
(como as pradarias), o índice Ic pode ser um indicador fiável da distribuição das gramíneas
C3 ou C4.
Conclui-se que estas calibrações entre assembléias fitolíticas, fisionomia das
vegetações e limites climáticos mostram que os fitólitos são marcadores fiáveis e precisos das
vegetações intertropicais e principalmente das diferentes formações herbáceas. A diversidade
das formações herbáceas tropicais é o reflexo de uma diversidade climática, edáfica e
antrópica que devem ser melhor compreendidas através das reconstituições fitolíticas
(Bremond, 2003).
2.1.7-
Reconstituições paleoambientais a partir de solos intertropicais
2.1.7.1- Formação das seqüências fitolíticas de solos
Os solos são meios particularmente interessantes para a análise fitolítica já que
apresentam geralmente condições favoráveis à estabilidade dos minerais silicosos e fornecem
indicações em regiões onde faltam outros tipos de indicadores, tais como o pólen. Por outro
lado, se a distribuição dos marcadores de vegetação no seio dos sedimentos depende quase
exclusivamente da taxa de acumulação das partículas detríticas, as distribuições destes
mesmos marcadores nos solos ou perfis de alteração depende da interação entre diversos
processos pedogenéticos, como a acumulação, erosão, dissolução seletiva e a translocação.
(Piperno et Becker, 1996; Alexandre et al. 1997; 1999; Meunier et al., 2001).
Os processos de acumulação e erosão agindo sobre o solo devem ser considerados a
fim de estabelecer um balanço entre os aportes e as perdas de material (inclusive fitólitos).
Estes processos dependem da posição topográfica do perfil, do tipo de solo, da cobertura
vegetal e do regime das chuvas que podem conduzir a eventos erosivos. O coluvionamento e a
desnudação podem explicar, por exemplo, paleohorizontes húmicos enterrados (Piperno et
Becker, 1996). Entretanto, diversos solos não são afetados por esses processos, como o
estudado por Alexandre et al.(1999) em Salitre, no Brasil.
A translocação no seio do solo, ou seja, o transporte das partículas do topo para a base
do solo e vice-versa, resulta do transporte de fluidos através dos poros do solo e do transporte
particular vertical por animais escavadores (formigas, termitas, minhocas). A intensidade dos
47
processos de translocação depende da forma (por exemplo, a morfologia globular facilita a
translocação), do tamanho (os menores são mais móveis que os grandes), da superfície
específica das partículas (que favorece ou não a formação de agregados) e da presença ou não
de horizontes impermeáveis (Piperno, 2006; Alexandre et al., 1997b).
A dissolução seletiva é ligada a diversas variáveis, como a superfície específica e o
teor em água das partículas (que são positivamente correlacionadas a sua solubilidade e
velocidade de dissolução), o alumínio quimicamente absorvido sobre as partículas (que
diminui sua solubilidade); a estabilidade dos agregados de matéria orgânica /fitólitos / argila
(Iler, 1979; Bartoli & Wilding, 1980).
Em um solo ferralítico, sob floresta equatorial, Alexandre et al. (1997b) observaram
que o morfotipo característico de lenhosas (globular granulate segundo a denominação ICPN,
Madella et al., 2005) parece ser mais resistente à dissolução que os outros fitólitos produzidos
pela floresta.
A translocação e atividade biológica levam à mobilização dos fitólitos através dos
perfis. Estes processos de translocação e de dissolução seletiva dos fitólitos ao longo de um
perfil de solo, levam a uma mistura de fitólitos "jovens" e "velhos" nas diferentes
profundidades, que pode ser modelizado por uma distribuição bicompartimentada, similar à
das matérias orgânicas do solo (MOS) (Alexandre et al., 1997b). Assim um pólo lábil é
constituído de fitólitos jovens rapidamente dissolvidos e cuja abundância diminui com a
profundidade, até atingir zero na base do perfil. O segundo pólo é mais estável, formado por
partículas mais velhas, mais resistentes à dissolução. Este pólo permanece constante com a
profundidade e representa a totalidade dos fitólitos da base do perfil (Alexandre et al., 1997b,
1999). (figura 2.1.12)
48
Figura 2.1.12: Distribuição bicompartimentada dos fitólitos para um solo ferralítico sob
floresta, Congo (Modificado de Alexandre et al., 1997b).
No solo, a Si pode se encontrar na forma mineral ou orgânica (espículas de esponjas,
silicofitólitos – Si amorfa hidratada). A solubilidade da Si biogênica nas plantas é maior que a
solubilidade e aporte de Si mineral - plantas: 830-1083 µmol/l; solos: 80-400 µmol/l (Wilding
et al., 1989).
Nos solos ferralíticos do Congo estudados por Alexandre et al. (1997b), a quantidade
de Si liberada a partir de fitólitos é 2 vezes maior que a liberada a partir dos silicatos. O tempo
de residência média dos silicofitólitos nos horizontes orgânicos é de 6 a 18 meses. Dos
silicofitólitos que ingressam no horizonte A, só 7,5% se preservam no solo (pólo estável). A
concentração de Si em águas subterrâneas é muito baixa (4mg/l), indicando uma perda por
lixiviação e não permanência no perfil: a cimentação das partículas do solo com opala
remobilizada a partir de silicofitólitos nas porções inferiores do perfil é incipiente (Alexandre
et al., 1997b).
Em solos tropicais amazônicos, o ingresso da Si a partir dos bosques até a superfície
dos solos é 4 vezes maior que a Si eliminada do sistema por lixiviação. Esta Si permanece no
perfil e a solução do solo se encontra supersaturada de caulinita, indicando a provável
precipitação destes minerais a partir da Si biogênica (Lucas et al., 1993).
O modelo de distribuição bicompartimentada dos fitólitos conduz a um aumento da
idade média das partículas com a profundidade, hipótese primordial para interpretar as
assembléias fitolíticas dos solos em termos paleoambientais (Piperno, 1996; Alexandre et al.,
1997b; 1999). O aumento do número de figuras de dissolução na superfície dos fitólitos pode
49
ser um marcador do tempo de residência e do aumento da idade média das partículas com a
profundidade (figura 2.1.13)
Figura 2.1.13: Microfotografias de fitólitos pouco e muito alterados: (1) com pequenos traços
de dissolução (diâmetro de alguns micrômetros) e (2) com grandes figuras de dissolução
(cerca de 10mµ de diâmetro). (Alexandre et al., 1999).
Solubilidade dos silicofitólitos no solo: à medida que aumenta o tempo de permanência dos
fitólitos no solo, diminuem o conteúdo de água, a área e a energia superficial e a taxa de
dissolução – a partícula começa a se estabilizar. Os silicofitólitos são mais susceptíveis à
alteração que os minerais cristalinos porque são amorfos; depositam-se, a partir do ácido
monosilícico, nos tecidos onde a evapotranspiração é maior.
MOS, carvões e fitólitos podem ter velocidades de translocação diferentes e apresentar
uma idade média diferente numa mesma profundidade: em dois solos ferralíticos tropicais
brasileiros, sob floresta amazônica e sob cerrado, a MOS parece migrar mais rapidamente que
os fitólitos, que por sua vez migram mais rapidamente que os macrocarvões (Piperno e
Becker, 1996; Alexandre et al., 1999). Isto foi confirmado por datações
14
C dos carvões e dos
fitólitos. (Piperno et Becker, 1996).
2.1.7.2- Representatividade espacial dos fitólitos do solo
As seqüências fitolíticas de solo podem registrar mudanças de vegetação em escala
local ou regional. Como os fitólitos são liberados nos solos por humificação ou combustão da
matéria orgânica, supõe-se freqüentemente que uma grande proporção de fitólitos de solo seja
originária da vegetação local. É principalmente o caso nas regiões equatoriais, onde
serrapilheira e dossel diminuem o escoamento e o transporte eólico. Neste caso, a distribuição
vertical dos tipos de fitólitos reflete as mudanças da composição da vegetação em escala local
(Runge,1999; Bremond et al., 2005a).
50
Entretanto, os fitólitos podem, como outros minerais do solo, ser deslocados de seu
sítio original pelo vento, água e animais, por longas distâncias (Osterrieth et al, 2009).
Assim, por exemplo sob condições climáticas áridas, com muito vento e quando a
cobertura do solo é constituída por uma vegetação baixa e rarefeita, pode-se esperar um
transporte eólico por uma longa distância. Neste caso, as assembléias registram mudanças
regionais de vegetação (Piperno, 1988; Blinnikov, 2005; Bremond et al., 2005a). Eventos
extremos como fogo, enchentes, escavações podem também produzir grandes quantidades de
fitólitos facilmente mobilizáveis (Piperno, 1985).
Honaine (2008), estudando a produção, depósito e distribuição de fitólitos em solos
tipo Hapiudols e Argiudols líticos (pouco profundos desenvolvidos sobre loess) no sudeste da
Província de Buenos Aires, Argentina, com o objetivo de reconstituir a história da vegetação e
sua relação com os solos, encontrou 3 fontes principais de origem dos fitólitos, com
importância relativa segundo os horizontes do solo estudados, como se pode observar na
figura 2.1.14:
1- produção in situ, pela vegetação desenvolvida sobre os solos
2- fitólitos oriundos de migração por águas superficiais e subsuperficiais ou verticais,
transporte eólico, efeito combinado do fogo e vento, movimento do gado
3- associação fitolítica herdada do material parental (loess)
A figura mostra que os aportes da vegetação local, assim como a migração superficial
e subsuperficial diminuem com a profundidade, ao contrário do material herdado, cujo aporte
é maior em profundidade. O aporte por material eólico e pelo fogo se mantém constante ao
longo do perfil. Além disso, quanto maior a distância da planta produtora, maior a
contribuição dos aportes extralocais e regionais.
51
Figura 2.1.14: principais fontes de origem dos fitólitos nos solos do SE da Província de
Buenos Aires (Fonte:Honaine, 2008).
2.1.7.3- Exemplos de reconstituições paleoambientais a partir de solos
Não existem muitos estudos de reconstituições paleoambientais a partir de perfis de
solo em regiões intertropicais. Na África, na República Democrática do Congo, sob clima
tropical úmido, Runge (2001) estudou assembléias fitolíticas de dois perfis de solo
52
desenvolvidos, um sobre sedimentos fluviais e o outro sobre basalto detrítico, o primeiro
recoberto por uma mistura de floresta perene e floresta secundária, o outro por uma vegetação
antropofizada, rica en gramíneas e algumas árvores. Foram contados fitólitos de Poaceae e de
dicotilédoneas lenhosas. Os processos pedogênicos de translocação e dissolução seletiva não
foram discutidos. Este estudo revela que as variações florísticas no seio da floresta tropical,
durante os últimos 1000 anos não podem ser registradas pelos fitólitos. Assim, os fitólitos da
árvore pioneira mais representativa (Moraceae) não se distinguem no seio do solo. A abertura
da floresta, em compensação, é claramente traçada pelos fitólitos.
Os dois estudos em solos brasileiros (Piperno e Becker, 1996; Alexandre et al., 1999)
se caracterizam por metodologias muito diferentes:
Piperno e Becker (1996) estudando assembléias fitolíticas de um solo do Holoceno
associam um tipo de fitólito a um táxon, por comparação dos fitólitos fósseis aos de uma
coleção de referência composta de cerca de 2000 táxons tropicais. Segundo esse estudo, as
Chrysobalanaceae (família dominante) produziriam um tipo diagnóstico, como também as
Palmae, Burseraceae e Marantaceae. Os resultados não apontaram mudanças do tipo de
vegetação (floresta densa) mas uma mudança na composição florística, como a redução da
freqüência de Marantaceae após 4000 anos cal AP, sugerindo condições mais úmidas que as
atuais, antes desta data.
Alexandre et al. (1999), em Salitre, Minas Gerais, analisaram assembléias fitolíticas
extraídas de um solo ferralítico sob cobertura de floresta mesofítica semidecídua. Foram
identificados fitólitos de células longas e curtas de Poaceae e o fitólito globular granulate
(segundo a denominação ICPN, Madella et al., 2005) produzido nos troncos das
dicotiledôneas lenhosas (classificação de Twiss, 1969,1992). Os dados fitolíticos foram
comparados a dados polínicos pré-existentes e confirmados pelas análises δ
13
C da MOS
(aumento do δ
13
C devido ao aumento das Poaceae C4). As datações dos carvões do solo e das
matérias orgânicas da turfeira de onde provém a análise polínica permitiram enquadrar a
seqüência fitolítica em termos de tempo. O cálculo do índice D/P comparado ao obtido para a
vegetação atual, revelou dois períodos de expansão da cobertura arbórea entre 3000 e 4000
anos AP e em cerca de 600 anos AP. Esta expansão foi interrompida em torno de 900 anos
AP por um curto período de recuo da cobertura arbórea e de desenvolvimento de Poaceae C4
baixas adaptadas a condições secas. Este mesmo período de seca foi registrado na Califórnia e
na Patagônia (Stine, 1994). (figura 2.1.15)
53
(
a) Soil profile (from Vernet et al., 1994). (b) Charcoal distribution expressed in grams of charcoal per 10 liters of soil (from Vernet et al., 1994).
(c)Distribution of organic carbon. (d) SOM carbon isotope distribution. (e) Distribution of phytolith content. The broken line shows the main trend.
(f) Distribution of phytolith surface features. (g) Phytolith diagram. Elongate category groups together elongate and fan- and point-shaped
morphotypes. The abundance of each morphotype is expressed as the percentage of all phytoliths. Precisions of the data are expressed in the line
thicknesses
.
Figura 2.1.15: Assembléias fitolíticas extraídas de um solo ferralítico sob cobertura de floresta mesofítica semidecídua, Salitre, MG.
(Fonte: Alexandre et al., 1999).
54
Estes estudos mostram que a análise das assembléias fitolíticas permite traçar
mudanças de vegetação como a abertura de uma floresta ou a expansão das gramíneas em C3
ou em C4, altas ou baixas, que estão relacionadas às condições de temperatura e umidade.
Entretanto, as mudanças da composição florística das florestas só podem ser traçadas quando
se dispõe de uma coleção de referência das espécies dominantes da região, que permita se
atribuir um tipo de fitólito a um táxon. Tal relação nem sempre é evidente, devido aos
problemas de multiplicidade e redundância já citados.
2.1.7.4- Utilidades e limites do estudo dos fitólitos
As análises de fitólitos permitem :
a) a caracterização específica e funcional de plantas;
b) reconstruções paleobotânicas, paleoambientais, arqueológicas (formação de sítios
arqueológicos, modos de vida, alimentação, agrossistemas, etc);
c) melhor compreensão das relações evolução/degradação dos solos;
d) a conformação das matrizes e sua relação com a estabilidade dos agregados do solo; e)
melhor compreensão do ciclo biogeoquímico da sílica (dissolução, preservação e
transferência).
Como todas as biomineralizações, os fitólitos são ferramentas - agregam dados,
interpretações e necessitam de estudos multidisciplinares. No caso dos fitólitos extraídos de
solos, há de ser levado em conta o fato de que o solo é um recurso natural, um sistema
completo e aberto que evolui no espaço e no tempo, condicionado, em conjunto com a água,
ao desenvolvimento da vida, da sociedade, do homem. Assim, ao estudarmos solos e
biomineralizações, têm que ser considerados os processos de adições, transformações,
transferências, perdas, estabilidade / instabilidade ambiental. No caso de solos em ambientes
instáveis, o que não significa que os mesmos não estão adaptados a essa instabilidade, é
preciso estudar a sucessão estabilidade/instabilidade ao longo da história geológica do
material estudado (Osterrieth, 2008).
55
2.2- RECONSTITUIÇÕES PALEOAMBIENTAIS PARA O QUATERNÁRIO SUPERIOR
A região de Cabo Frio é um enclave fitogeográfico no litoral do Rio de Janeiro. A
região apresenta uma vegetação com fisionomia de caatinga, mesmo se sua composição
florística não é exatamente a mesma da caatinga nordestina (RADAMBRASIL,1975; Ururahy
et al. 1987). Muitas espécies existentes hoje na caatinga se encontram também nas restingas,
como as cactáceas e bromeliáceas. Este enclave seria explicado pelo microclima semi-árido
de Cabo Frio, ligado, entre outros fatores, à presença de uma ressurgência costeira e ao
regime de ventos da região, o qual pode ser perturbado por eventos El Niño.
Algumas hipóteses foram propostas para explicar a dinâmica da vegetação da região
durante o Quaternário. O primeiro modelo biogeográfico proposto para a América do Sul foi o
de Ab' Saber (1973, 1977, 1982, 2003), baseado na flora e fauna atuais e em evidências
geomorfológicas. Segundo este modelo, durante o Pleistoceno, o clima seco e frio na América
do Sul teria levado à expansão da vegetação de caatinga em áreas ocupadas pela floresta
úmida, principalmente nos atuais estados de Minas Gerais e Rio de Janeiro e nas partes
descobertas da plataforma continental, devido à regressão do nível do mar. A região de Cabo
Frio seria, assim, um testemunho paleoclimático deste período seco e frio. Este modelo
privilegiando a teoria dos refúgios florestais na Amazônia foi posteriormente criticado
(Colinvaux ,1996; 1999)
Prado (1991, 2000), através de um estudo botânico, estabeleceu um modelo de
expansão das florestas secas sazonais na América do Sul – “Residual Pleistocenic Seasonal
Formations Arc". Ele identificou três núcleos de distribuição: 1) as caatingas do Nordeste do
Brasil; 2) o sistema florestal da região fluvial do Paraná-Paraguai; e 3) as florestas do
piemonte subandino do SW da Bolívia e NW da Argentina. Estes 3 núcleos seriam ligados
por 2 rotas de conexão (NW-SE et NE-SW). A rota NE-SW atravessaria o Estado do Rio de
Janeiro. Lima (2000), através da identificação de elementos florísticos típicos da caatinga em
algumas partes do litoral Rio de Janeiro (principalmente em Cabo Frio), reforça esse último
modelo: o grande número de espécies endêmicas da floresta seca no Rio de Janeiro seria
ligado a seu isolamento durante o Holoceno.
Araujo (2000), também através de estudos botânicos, explica o desenvolvimento da
flora das restingas ao longo de todo o litoral brasileiro em períodos de regressões marinhas
(Pleistoceno e Holoceno). A diferença de composição florística das restingas atuais se
explicaria por uma compressão desta flora durante transgressões marinhas em terraços
marinhos descontínuos.
56
Paralelamente a estes modelos, algumas reconstituições paleoambientais foram
propostas para o litoral do Rio de Janeiro. Uma síntese desses estudos será apresentada a
seguir.
2.2.1-
No Estado do Rio de Janeiro
O litoral do Rio de Janeiro foi muito afetado pelas variações do nível marinho (NM)
durante o Quaternário (Turcq et al., 1999). Uma primeira curva das variações do NM para a
parte central da costa brasileira foi estabelecida por Martin et al. (1979-1980, 1997a e b) a
partir da geometria dos cordões litorâneos fósseis observados por uma distância de 3300km ao
longo da costa brasileira e baseada em mais de 700 datações por radiocarbono (Martin et al.,
1998). Estudos mais recentes (Angulo & Lessa, 1997; Ybert et al., 2003) contradizem as 2
oscilações negativas entre 4,56 e 4,15ka cal AP e entre 3,2 e 2,8ka cal AP e propõem um
abaixamento contínuo do NM a partir de 5,1ka cal AP. (figura 2.2.1)
Figura 2.2.1: Curvas de variação do nível do mar no litoral brasileiro (Fonte: Ybert et al.,
2003)
A evidência geomorfológica mais antiga de transgressão marinha é de 123ka cal AP e
se situa na parte central da costa brasileira, estabelecida graças a datações Io/U efetuadas em
corais (Martin et al., 1979-1980; 1988). Um período de regressão marinha maior (-120m) foi
observado entre 123 e 18ka cal AP (Suguio & Martin, 1978; Martin et al., 1979-1980; Ortega,
1996). No continente, um estudo palinológico (Barros, 2003) efetuado a partir de sedimentos
no vale do Médio Paraíba do Sul, observou a expansão das savanas em áreas de florestas
úmidas a partir de 30ka cal AP até 21ka cal AP (LGM). Após essa expansão das formações
herbáceas, que seria ligada a um resfriamento e um ressecamento climático contemporâneos
57
da regressão marinha, a vegetação dessa região se constituiu num mosaico floresta-savana
entre 21 e 12ka cal AP (Barros, 2003).
A partir de 18ka cal AP o NM começou a subir novamente. Algumas curvas de variações
relativas do NM ao longo dos últimos 7000 anos foram estabelecidas a partir de datações
14
C
efetuadas em diversos materiais (turfas, algas calcárias, corais e conchas de vermetids e
lamelibrânquios) para diferentes setores homogêneos do litoral brasileiro (Martin et al., 1979;
1982; 1983; 1987; Martin et Suguio, 1992). Essas curvas mostram que o zero atual foi
atingido em cerca de 7000 anos cal AP e que, em cerca de 5100 anos cal AP, o nível relativo
do mar se elevou novamente até 4 a 5m acima do atual na parte central do litoral brasileiro
(inclusive em Cabo Frio) (Ireland, 1987; Martin et al., 1992; Ortega, 1996). As regressões que
se seguiram não atingiram níveis abaixo do atual.
De 5 a 4 ka cal AP, ocorreu uma nova pequena transgressão (Ortega, 1996). No
continente, na parte norte do litoral fluminense, a análise polínica de depósitos lagunares
(Luz, 1997) constatou em cerca de 5ka cal AP, a transição de uma floresta úmida para uma
vegetação herbácea, atribuída ao estabelecimento de condições mais secas máximas em 4ka
cal AP.
Entre 4 e 3,6ka cal AP um breve episódio de transgressão marinha foi registrado por
estudos sedimentares (Martin et al., 1998) e confirmado pelo estudo de sedimentos lagunares
(Ortega, 1996).
De 3,6 a 2,7ka cal AP uma nova regressão foi observada, seguida por uma muito breve
transgressão de 2,7 a 2,5 ka cal AP. A partir de 2,5 ka cal AP o NM se abaixou atingindo seu
nível atual (Ortega, 1996).
2.2.2-
Na região de Cabo Frio
A maior parte das reconstituições paleoambientais da região de Cabo Frio foi feita a
partir de estudos lagunares (Ireland, 1989; Ortega, 1996; Turcq et al., 1999; Sylvestre et al.,
2005; Laslandes et al., 2007), além de estudos de sedimentos oceânicos (Silva, 2004
Laslandes et al.,2007). Esses estudos visavam reconstituir as variações do nível do mar, do
regime dos ventos e da ressurgência durante o Holoceno.
A análise comparativa de algumas posições locais do NM através de vermetids e
diatomáceas (Ireland, 1989) com as curvas de variação do NM estabelecidas para outras
partes da costa brasileira mostra que a região de Cabo Frio registrou variações do NM
58
similares ao resto do Rio de Janeiro, (Turcq et al., 1999) mesmo se não se pôde estabelecer
nenhuma curva sintética para a região.
Entre 13000 e 9000 anos cal AP, a subida rápida, mas com estabilizações do NM
provocou a diminuição da contribuição terrígena. A passagem de um meio menos profundo
dominado por águas oligotróficas (Corrente do Brasil) para um meio mais profundo com
reflexos de águas frias (Águas Centrais do Atlântico Sul - ACAS) conduz a um meio
sedimentar mais óxico (Andrade, 2008). É um período de mistura das águas da CB e ACAS
(Oliveira, 2008).
O estudo do registro marinho da ressurgência utilizando cocolitoforídeos como
bioindicadores da produtividade primária em comparação com registros lagunares (Laslandes
et al., em submissão) indica uma fase de fracas ressurgências de 12,9ka a 11,8ka cal AP
seguida de uma fase de intensas ressurgências 11,8 a 8,1ka cal AP quando eventos El Niño
intensos foram registrados (Martin et al., 1988; Turcq et al, 1999).
O estudo de foraminíferos, calculando a razão Gb /Gr (G.bulloides, de águas mais
frias, ACAS / G. ruber, de águas mais quentes, AT) revelou que de 13 a 7ka cal AP, as
variações do nível do mar causaram alta variabilidade da TSM (26,4 a 10,3ºC) e a influência
mais forte da ACAS (Oliveira, 2008).
Entre 8,14ka e 7,54ka cal AP os episódios de ressurgência parecem muito fracos,
mesmo ausentes. Durante este período, em Cabo Frio o meio sedimentar parece mais
oxigenado, com um aumento simultâneo de Carbono Orgânico Total (COT) para os
sedimentos e da porcentagem de sílica biogênica, o que leva a um aumento da produtividade
primária, devido ao reforço da ressurgência. (Andrade, 2008)
Os períodos favoráveis à ressurgência em Cabo Frio são ligados ao deslocamento para
o sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) (Toledo et al., 1995; Martin et al, 1997a e
b), com o bloqueio à penetração das frentes frias, o que permite a ação dos ventos de NE. Isto
foi confirmado por estudos de Haug et al (2001) que observaram valores baixos de titânio e
ferro na Bacia de Cariaco, norte do Brasil, devido à localização da ZCIT mais ao sul
(Andrade, 2008). A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é o sistema atmosférico
que consiste em uma persistente faixa de nebulosidade, orientada no sentido NW-SE, que se
estende desde o sul da Amazônia até a região central do Atlântico sul, sendo bem
caracterizada durante o verão. A permanência prolongada da ZCAS sobre a região Sudeste
está associada com uma intensificação da precipitação regional. Seu posicionamento mais ao
Norte ou ao Sul pode resultar em maior ou menor precipitação. Este posicionamento pode ser
influenciado pela TSM do Atlântico. Em períodos de ressurgência forte (águas frias) a ZCAS
59
se encontra mais ao sul, servindo de bloqueio para as frentes frias e favorecendo a ação dos
ventos NE. Ao contrário, a posição da ZCAS mais ao norte permite o avanço de frentes frias
até Cabo Frio e a inversão do padrão dos ventos (SW), desfavorecendo a ressurgência durante
o verão.
Entre 7,5 e 6,4ka cal AP os eventos El Niño foram pouco intensos (Martin et al., 1988;
Turcq et al, 1999). Entre 7000 e 6000 anos cal AP, condições menos óxicas se estabeleceram,
com a diminuição do fluxo de COT e da porcentagem de sílica biogênica e a diminuição da
produtividade primária, devido ao enfraquecimento da ressurgência (ZCIT mais ao norte)
(Andrade, 2008)
Os estudos dos sedimentos das lagoas hoje sujeitas à influência da ressurgência (Brejo
do Espinho, Vermelha, Araruama), utilizando δ
18
O dos carbonatos, δ
13
C das matérias
orgânicas e contagem de diatomáceas (Ireland, 1989; Ortega, 1996; Sylvestre et al., 2005),
indicaram, depois de 7,5ka cal AP uma forte variabilidade hidrológica marcada por uma
influência marinha (de 8 a 5,95ka cal AP e de 5,6 a 2,3ka cal AP) e por episódios climáticos
secos (5,3-3,25ka cal AP; 3,9-3,8ka cal AP; 3,36-3,22ka e 2,26ka cal AP) que
corresponderiam a episódios de forte intensidade da ressurgência, medidos pela quantificação
da produtividade primária (Laslandes et al., em submissão).
De 7 a 2,5ka cal AP, com o NM estabilizado, as variações da TSM foram mais suaves
(temperaturas entre 25,6 e 18,2ºC). Em cerca de 6ka cal AP os ventos de NE estiveram
enfraquecidos, e a região sofre influências de fortes ventos de SW, mais incursões de frentes
frias e enfraquecimento da ZCAS. Em 5ka cal AP, ocorre o início do ótimo climático do
Holoceno e a intensificação dos eventos ENSO. A maior variabilidade da TSM ocorreu entre
3,5ka e 2,5ka cal AP e está relacionada a eventos ENSO (Oliveira, 2008). De 7,54 a 2,73ka
cal AP os episódios de ressurgência foram presentes e pontualmente mais intensos e episódios
climáticos secos (5,3-3,25ka cal AP) foram registrados (Laslandes et al., para submissão). A
forte intensidade dos ventos de NE e da ressurgência seria ligada também a períodos de forte
intensidade do fenômeno El Niño. Entre 7,5 e 6,4ka cal AP, os eventos El Niño foram pouco
intensos, enquanto que eventos El Niño intensos foram registrados entre 6,4 e 4,85ka cal AP
(Martin et al., 1988; Turcq et al, 1999).
Entre 5000 e 2500 anos cal AP pequenas variações nas condições óxicas do sistema
foram registradas graças à condições mais oxigenadas com aumento do fluxo de COT e
diminuição dos valores C/N e o aumento da paleoprodutividade marinha (Andrade, 2008).
Estudos de Barron et al. (2004) sobre o aumento de Al, Fe e Ti nos sedimentos do Golfo da
Califórnia entre 2800 e 2400 anos cal AP indicam ciclos climáticos com uma periodicidade de
60
500 anos que alternam uma ressurgência de inverno com deposição de sílica biogênica e
monções de verão com deposição terrígena. Esses dados são confirmados por registros na
costa do Peru e Venezuela que sugerem o aumento da variabilidade do ENSO como a causa
principal deste processo. (Andrade, 2008)
De 4,85 a 1,28ka cal AP houve alternância entre eventos El Niño fracos e fortes
(Martin et al., 1988), por comparação com dados sobre o sentido do transporte litorâneo ao
longo da costa central brasileira, que depende do regime dos ventos (Martin et al., 1984;
Martin e Suguio, 1992)
A partir de 2,73ka cal AP ressurgências freqüentes de fraca intensidade foram
registradas (Laslandes et al., em submissão), com 3 episódios de reforço da ressurgência em
cerca de 2200-2000; 1200-1100 e 600-500 anos cal AP, que foram bem correlacionados com
outras informações obtidas sobre eventos El Niño em outras regiões da América do Sul
(Martin et al., 1993). Além disso, desde 1,28ka cal AP os eventos El Nino registrados são
mais fracos, porém mais freqüentes que antes. (Turcq et al, 1999).
A partir de 2.500 anos cal AP, registra-se uma grande variação da TSM (26,4 a 16ºC),
com a intensificação e variabilidade da ressurgência, o fortalecimento dos ventos NE, das
frentes frias que alimentam a ZCAS, a intensificação da ZCAS e dos eventos ENSO.
(Oliveira, 2008).
Entre 2500 e 700 anos cal AP, foram registradas variações cíclicas da condição óxica
ligadas às condições da ressurgência (Andrade, 2008). Os registros da condição óxica se
comportam de maneira cíclica, mas com mais intensidade. As perturbações do gradiente
redox seriam uma resposta a um aumento da variabilidade ENSO, mas com eventos El Niño
mais fracos e/ou a ação de outro fator climático mais regional (localização da ACAS mais ao
norte), o que permitiria o avanço das frentes frias e uma mudança do regime dos ventos
regionais (Andrade, 2008)
Assim, devido à influência de fatores ligados à interconexão oceano-atmosfera, a
presença da ressurgência em Cabo Frio sofreu variações ao longo do Holoceno que
provocaram episódios secos / úmidos que, por sua vez, provocam mudanças de vegetação.
Um estudo antracológico (Scheel-Ybert, 2000) sobre os sambaquis da região,
compreendendo o período entre 5,5 e 4,9/4,5ka cal AP verificou variações na expansão dos
manguezais: 2 episódios de expansão foram registrados entre 5,5 e 4,9/4,5ka cal AP e entre
2,3 e 2ka cal AP; 2 episódios de retração dos manguezais foram registrados entre 4,9/4,5 e
2,3ka cal AP e entre 2 e 1,4ka cal AP. A redução da vegetação de mangue seria a
conseqüência de uma redução das precipitações. Esses resultados estão em concordância com
61
a curva de variações da composição isotópica dos carbonatos da lagoa de Araruama proposta
por Ortega (1996). Entretanto, este estudo antracológico não observou nenhuma mudança na
composição florística dos táxons arbóreos da floresta seca entre 5,5 e 1,4ka cal AP. Segundo
Scheel-Ybert (2000), a estabilidade da vegetação seria ligada ao caráter edáfico dos
ecossistemas costeiros, sendo as formações costeiras menos sensíveis às mudanças climáticas.
A análise dos sedimentos carbonatados autóctones das lagoas Vermelha e Brejo do
Espinho (Ortega, 1996) revelou mudanças ambientais devidas às flutuações do clima semi-
árido. Assim, houve 5 períodos curtos de reforço das condições semi-áridas entre 3,6 e 3,5ka
cal AP, entre 3,1 e 3ka cal AP; entre 2,2 e 2ka cal AP, entre 1,2 e 1ka cal AP e entre 0,6 e
0,5ka cal AP. Em média, o período entre 3,6 e 2ka cal AP parece ter sido mais seco que o
período entre 2 e 0,8ka cal AP, que parece ligeiramente mais úmido, conservando porém as
características semi-áridas. Enfim, as condições atuais, mais úmidas que as dos 2 períodos
precedentes, parecem ter sido estabelecidas a partir de 0,8ka cal AP (Ortega, 1996). Um
reforço da ressurgência foi registrado entre 600-500 anos cal AP (Martin et al., 1993).
Em resumo, durante o último período glacial ocorreu a expansão das formações
herbáceas em detrimento das florestas úmidas no Estado do Rio de Janeiro. Segundo os
modelos biogeográficos citados, a floresta seca atual (caatinga hipoxerófila) característica da
região de Cabo Frio teria colonizado a região durante este período e nela teria ficado de forma
relictual. Durante o Holoceno e principalmente a partir de 7 ka cal AP, episódios climáticos
rápidos secos e úmidos teriam se sucedido; um a partir de 5ka cal AP. O máximo Holocênico
de aridez foi registrado em torno de 4 ka cal AP. A partir de 2ka cal AP o clima local parece
ter sofrido uma redução da aridez, porém sempre conservando suas características semi-
áridas. O único estudo apresentando um registro da vegetação em Cabo Frio não mostra
variações na composição florística das espécies lenhosas. O estudo das seqüências fitolíticas
de solos da região deve permitir confirmar ou não este resultado.
62
2.3– LIGNINAS
2.3.1– Definição
A lignina é um composto químico complexo, sem fórmula definida, comumente
derivado da madeira, e é parte integral das paredes celulares secundárias das plantas. A
lignina ou lenhina é um polímero tridimensional amorfo encontrado nas plantas terrestres,
associado à celulose, na parede celular, cuja função é conferir aos tecidos rigidez,
impermeabilidade e resistência a ataques microbiológicos e mecânicos. Este polímero de
natureza aromática com alto peso molecular tem como base estrutural unidades de fenil-
propano e provavelmente está ligado aos polissacarídeos (polioses) da madeira. A lignina
difere da celulose porque é predominantemente um composto aromático, e porque é altamente
irregular em sua constituição e estrutura molecular (Klock, 2009).
Localiza-se principalmente na lamela média onde é depositada durante a lignificação
do tecido vegetal. Quando o processo de lignificação é completado, geralmente coincide com
a morte da célula, formando o que se denomina tecido de resistência. Daí concluir-se que a
lignina é um produto final do metabolismo da planta. A lignina é encontrada em muitas
plantas do reino vegetal, porém, sua constituição não é a mesma em todas elas. Portanto, a
lignina não deve ser considerada como uma substância química única, mas sim como uma
classe de materiais correlatos (Klock, 2009).
2.3.2–
Composição química
Na composição química elementar da lignina ocorrem única e exclusivamente
carbono, hidrogênio e oxigênio. A composição elementar percentual varia principalmente se a
lignina for obtida de coníferas ou de folhosas e com o método de isolamento da mesma.
(tabela 2.3.1)
Coníferas (%) Folhosas (%)
C
63 - 67 59 - 60
H
5 - 6 6 - 8
O
27 - 32 33 - 34
Tabela 2.3.1: Composição química (%) das ligninas (Fonte: Klock, 2009)
63
A lignina é formada pela polimerização dos álcoois cumarílico, coniferílico e
sinapílico (onde um ou ambos os Hs na figura 2.3.1 foram substituídos por OCH
3
,
respectivamente). A proporção destes três compostos resulta em diferentes tipos de lignina.
Figura 2.3.1: Tipos de ligninas (Fonte: Klock, 2009)
Assim, na lignina que ocorre nas madeiras das gimnospermas predominam radicais de:
guaiacil-propano (metoxi-3-hidroxi-4-fenil-propano). Nas angiospermas predominam radicais
de: siringil-propano (dimetoxi-3-5-hidroxi-4-fenil-propano).
2.3.3–
Funções da lignina
Na planta: a lignina é um polímero e, como tal, é um material notadamente resistente,
aumentando a rigidez da parede celular, além de unir as células umas às outras, reduzindo a
permeabilidade da parede celular à água. Os tecidos lignificados resistem melhor ao ataque de
microorganismos, já que, sendo essencialmente fenólica, a lignina age como um fungicida.
Função Ecológica: a lignina tem papel importante no ciclo do carbono, seqüestrando o
carbono atmosférico para os tecidos vivos da vegetação perene. Ela é um dos componentes da
vegetação morta que mais lentamente se decompõe, contribuindo com a maior parte do
húmus. A presença do húmus aumenta a produtividade fotossintética das comunidades
vegetais, aumentando a capacidade de troca catiônica (CTC) do solo e expandindo a
capacidade de retenção de umidade em condições de alagamento e seca.
2.3.4 -
Estrutura
Quando degradada, a lignina é oxidada em moléculas aromáticas (monômeros) de
menor peso molecular, bifuncionais que posteriormente são remineralizadas por fungos e
bactérias (Killops & Killops, 2005). Existem três monolignóis monômeros. Eles são
incorporados na lignina sob a forma de fenilpropanoides: p-hidroxifenil (H), guaiacil (G) e
64
siringil (S). Gimnospermas consistem quase inteiramente de G com pequenas quantidades de
H. Dicotiledôneas são mais freqüentemente uma mistura de G e S (com pouco H).
Monocotiledôneas têm uma mistura das três. Todas as ligninas contêm pequenas quantidades
de monolignóis incompletos ou modificados, e outros monômeros são importantes em plantas
não-lenhosas. (tabela 2.3.2)
Os principais produtos de degradação da lignina são quatro grupos de fenóis: Vanilil
(V), Siringil (S), Cinamil (C) e p-Hidroxi (P). Os fenóis dos grupos V, S e P estão presentes
na forma ácida, aldeídica e cetônica. O grupo C apresenta somente duas formas ácidas (ácido
p-coumárico e o ácido felúrico) (Killops & Killops, 2005). Os grupos S, V e C são
encontrados exclusivamente em plantas superiores, enquanto que algumas formas de p-
Hidroxifenil podem também ser verificadas em algas e fitoplâncton (Killops & Killops,
2005). Assim, podem ser classificados como principais indicativos de aporte de matéria
orgânica de origem terrestre os grupos S, V e C.
Angiospermas
Gimnospermas
(clima temperado-
coníferas)
Dicotiledôneas
(orquídeas,
palmeiras)
Monocotiledôneas
(gramíneas)
H (H) (H) X
G X X X
S X X
Tabela 2.3.2:
Monolignóis característicos de diferentes tipos de plantas (Fonte: Klock, 2009)
Diferentes teores de lignina e diferentes formulações constitucionais baseados em suas
unidades básicas (monômeros) foram observados em diferentes táxons de espécies arbóreas
(Albuquerque et al., 1995), como se pode observar na figura 2.3.2, que mostra os principais
produtos da oxidação das ligninas e sua distribuição em diferentes grupos de plantas.
65
Gimnospermas
lenhosas
Angiospermas
lenhosas
Plantas não
lenhosas
X
0,4 – 3,1
cinamil
X
1-3
X
7-8
Siringil
X
0,6 – 3,0
X
2,7 – 8,0
X
4 – 13
vanilil
Gimnospermas
lenhosas
Angiospermas
lenhosas
Plantas não
lenhosas
X
0,4 – 3,1
cinamil
X
1-3
X
7-8
Siringil
X
0,6 – 3,0
X
2,7 – 8,0
X
4 – 13
vanilil
Figura 2.3.2: Tipos de vegetação e estrutura química dos monômeros da lignina (adaptado de
Tareq et al., 2004).
A estrutura final da macromolécula de lignina é diferente para cada grupo de plantas.
Assim, torna-se possível através da caracterização e abundância destes monômeros em cada
fonte, caracterizar no sedimento como um determinado grupo (angiospermas ou
gimnospermas) e tipos de tecidos (lenhosos ou não lenhosos) contribuíram para a matéria
orgânica encontrada (Zocatelli, 2005).
Os fenóis do grupo V estão presentes nos tecidos de todos os tipos de plantas
vasculares. Já os fenóis do grupo S podem ser observados em tecidos de plantas angiospermas
lenhosas e os fenóis do grupo C estão presentes em quantidades consideráveis em plantas
angiospermas não lenhosas (Goñi & Hedges, 1992; Hedges & Mann, 1979). Como todos os
grupos de plantas possuem em sua composição os fenóis do grupo V, este pode ser utilizado
como um parâmetro normalizador. Ao plotar um gráfico que relaciona a razão S/V e a razão
C/V, é possível separar a área do gráfico em regiões dos principais grupos de plantas (figura
2.3.3).
66
Figura 2.3.3: Razões S/V e C/V (fonte: modificado de HEDGES, 1988, in SANTOS, 2007)
Na região de baixos valores da razão S/V e baixos da razão C/V podem ser observadas
as plantas gimnospermas. Na região de altos valores da razão S/V e baixos da razão C/V
observam-se as angiospermas lenhosas. Numa maior área pode-se observar as angiospermas
não lenhosas que têm como característica altos valores de C/V. As razões entre os grupos de
fenóis S/C e C/V indicam a contribuição da vegetação terrestre à matéria orgânica total e
podem ser usadas para distinguir diferentes fontes de matéria orgânica. (Zocatelli et al., 2005)
2.3.5-
Índice de degradação
Apesar de lignino-fenóis serem relativamente de baixa degradação, alguns tipos de
fungos e bactérias são capazes de quebrar e degradar suas moléculas (Killops & Killops,
2005). A história oxidativa de ligninas em sedimentos pode ser representada pelas razões das
formas ácidas e aldeídicas dos fenóis do grupo V (Ad/Al)V, uma vez que ocorre uma maior
produção da forma ácida nos processos de oxidação das ligninas. A razão (Ad/Al)V é
utilizada para fornecer informações sobre o grau de oxidação microbiana a que a lignina foi
submetida antes e depois de sua deposição. Geralmente quanto maior for a razão (Ad/Al)V,
maior será o grau de oxidação microbiana da lignina. Isto se torna importante ao
considerarmos que quanto maior a quantidade de lignina oxidada, menos fiéis perante as
fontes serão as razões S/V, C/V e P/(V + S), devido à preferência individual entre os grupos
de fenóis para a oxidação microbiana (Hedges et al., 1988; Hedges & Prahl, 1993). Tecidos
67
frescos de plantas vasculares (lenhosos e foliares) apresentam razão (Ad/Al)V próxima de 0,4
(Hedges et al., 1982). Portanto, valores acima de 0,4 devem ser indicativos de alguma
atividade oxidativa microbiana, sendo valores muito maiores que estes, indicativos de
alterações dos compostos da lignina, em especial as razões S/V, C/V e P/(V + S). (Zocatelli,
2005)
2.3.6-
Aplicações em estudos ambientais
Para reconstruções locais de paleoclimas e paleovegetações têm sido usadas
ferramentas como pólen, diatomáceas, isótopos de carbono e nitrogênio e biomarcadores de
sedimentos de lagos (Ertel et al., 1984; Meyers, 1994). Entretanto, análises de pólen
encontram algumas dificuldades na separação entre fontes locais e regionais de plantas
(Leopold et al., 1982). Quanto às análises isotópicas, a grande heterogeneidade de vegetais em
uma pequena escala de variação de valores conduzem a uma menor eficiência na identificação
de mudanças na vegetação em regiões tropicais (Tareq et al., 2004). Neste sentido, é
importante a utilização de um traçador orgânico que tenha como única fonte as plantas. A
lignina é uma macromolécula estável e abundante, encontrada em plantas vasculares, sendo
ausente em outros organismos vivos (Ertel & Hedges, 1984; Goñi & Hedges, 1995) e tem
sido bastante utilizada como biomarcador potencial (Hedges & Ertel, 1982).
Estudos sobre a distribuição vertical e as concentrações dos fenóis oriundos da lignina
em testemunhos lacustres podem fornecer informações sobre mudanças taxonômicas na
vegetação terrestre e, indiretamente, de precipitações (Zocatelli, 2005). Os fenóis da lignina
têm sido também usados com sucesso em estudos quantitativos sobre a entrada e o transporte
lateral do carbono de plantas terrestres em ambientes transicionais terra-mar (Goñi et al,
1997).
Os fenóis oriundos da lignina têm sido utilizados em perfis de ambientes terrestres
como identificadores de mudanças na composição florística de regiões que sofreram
processos de mudanças climáticas. A reconstrução histórica tem sido baseada na associação
entre os fenóis derivados de plantas terrestres vasculares de composições distintas, entre
espécies lenhosas típicas de composições arbóreas, contra aquelas de savana, com o
predomínio de gramíneas foliares. Além disso, ligninas como biomarcadores geoquímicos ao
longo da coluna sedimentar em estudos paleoambientais podem indicar a mudança na
dominância de certos tipos de vegetais e, assim, indicar mudanças de padrões climáticos de
uma maneira geral e de formas do uso do solo (Tareq et al., 2004; Zocatelli, 2005).
68
2.4- COMPOSIÇÃO ELEMENTAR E ISOTÓPICA DA MATÉRIA ORGÂNICA
Todos os seres vivos são constituídos por elementos químicos básicos como o C, H, O,
N, P e S. A maior diferença é a essenciabilidade de cada elemento nos processos metabólicos
de cada ser vivo. Desta forma, os elementos se combinarão de formas diferentes, sendo
encontrados em diferentes proporções e formando compostos diversos, os biopolímeros
(Bennet & Frieden, 1971, apud Nazário, 2008). De uma maneira geral, os polímeros
orgânicos mais importantes são as proteínas, lipídios e carboidratos, além da presença de
ligninas em vegetais superiores (Killops & Killops, 2005). Tais compostos podem ser
chamados marcadores biogeoquímicos (Orem et al., 1997).
2.4.1-
Carbono orgânico e Nitrogênio total
A forte ligação covalente entre os átomos de carbono permite que ocorra a
acumulação, bem como a preservação de todo ou parte do carbono originalmente depositado
após processos diagenéticos, na forma de biopolímeros (Eglinton & Murphy, 1969, apud
Nazário, 2008). A utilização de marcadores como carbono orgânico e nitrogênio total,
associada à razão entre os isótopos estáveis do carbono (
13
C e
12
C) pode indicar qual a origem
da MO (Nazário, 2008). As concentrações de C orgânico e N total em sedimentos podem
variar bastante. No entanto, a identificação da origem da MO é realizada através da razão
entre esses 2 elementos, uma vez que representa a proporção de C e N requerida pelo produtor
primário para realização da fotossíntese. De maneira geral, razões C/N entre 6 e 10 indicam a
produção fitoplantônica como principal fonte de MO (Gordon & Goni, 2003; Libes, 1992). Já
razões mais elevadas, maiores que 20, indicam que plantas superiores são a principal fonte de
MO para o sistema, pois são constituídas de um material mais duro e rico em C, como galhos
e folhas.
2.4.2-
Análises isotópicas
Os isótopos estáveis ocorrem naturalmente na atmosfera, hidrosfera, litosfera e
biosfera. Existem átomos do mesmo elemento com massa diferente. Cada elemento tem um
isótopo dominante "leve" (
12
C,
14
N,
16
O,
32
S e
1
H) e um ou mais isótopos "pesados" (
13
C,
15
N,
18
O,
33
S e
2
H) (Pessenda et al., 2005). Nas plantas, há a discriminação dos isótopos do
69
carbono nos processos biológicos do ciclo da fotossíntese e na fixação do nitrogênio
15
N
(Berrier & Prosser, 1996). O uso de isótopos estáveis em estudos ambientais baseia-se no fato
de que a relação isotópica varia de uma forma previsível conforme o elemento cicla na
natureza.
A composição isotópica do Carbono é comumente expressa pela relação entre a
concentração de átomos de
13
C sobre a concentração de átomos de
12
C presentes em uma
amostra qualquer. Essa relação, muito pequena, é expressa em partes por mil (‰), e definida
pela equação:
δ
13
C = (R
Amostra
– R
Padrão
) / R
Padrão
* 100
onde R
Amostra
é a relação isotópica
13
C/
12
C da amostra e R
Padrão
é a relação isotópica
13
C/
12
C do
padrão.
O padrão universalmente considerado é o PDB (Pee Dee Belemnite), distribuído pelo
NBS (National Bureau of Standards) com um conteúdo de
13
C determinado por Craig (1957)
igual a δ
13
C
NBS-20/PDB
= -1,06. Como o material biológico tem uma relação isotópica menor
que a do padrão, o valor de δ torna-se negativo (Zocatelli, 2005).
Em termos isotópicos, quando as plantas fazem fotossíntese, por razões de diferença
de massa entre os isótopos, discriminam o mais pesado em favor do isótopo mais leve. Assim,
as plantas tendem a ficar isotopicamente mais leves em relação à atmosfera. Este
fracionamento é constante para as plantas de um mesmo ciclo fotossintético. A razão entre os
isótopos estáveis de carbono pode indicar que tipo de vegetal deu origem ao material
estudado, uma vez que seus valores são resultado de como o produtor primário assimilou o
CO
2
, ou seja, a trajetória assimilatória utilizada e o isótopo preferencialmente assimilado
(Killops & Killops, 2005).
A análise δ
13
C da MOS possibilita a identificação da formação vegetal que a originou
como do tipo C3 (na maioria árvores) ou C4 (na maioria gramíneas). Diferentes mecanismos
de assimilação do carbono permitem a distinção das fontes de MO, através da avaliação dos
sinais obtidos para a composição isotópica do carbono. Na figura 2.4.1 estão representadas
as formas de assimilação e os valores de δ
13
C encontrados em diferentes classes de vegetais.
De uma maneira geral, plantas C3, representadas pela maioria das plantas lenhosas (vegetação
arbórea e arbustiva), assimilam CO
2
através do ciclo de Calvin-Benson, apresentando valores
δ
13
C que variam de -32 a -22‰, com uma média de -27‰, uma vez que assimilam
preferencialmente moléculas do isótopo
12
C. Gramíneas utilizam o ciclo de Hatch-Slack e
apresentam valores de δ
13
C que variam de -9 a -17‰, com uma média de -13‰. Existem
70
ainda plantas CAM (Metabolismo Ácido das Crassuláceas), como as Crassulaceae,
Euphorbiaceae, Orchidaceae, Bromeliaceae e Cactaceae, que apresentam valores de δ
13
C de -
10 a -28‰ (CAM facultativas), sendo que para algumas espécies CAM obrigatórias os
valores isotópicos foram comparáveis aos de plantas C4 (Boutton, 1996). O fitoplâncton, que
utiliza o carbonato dissolvido na água para realizar a fotossíntese, apresenta valores de δ
13
C
próximos a -20‰ (Gleixner et al., 2002; Gordon & Goñi, 2003; Killops & Killops, 2005).
δ
13
C (PDB)
-30 -20 -10 0 4
Plantas
terrestres
C3
Fitoplâncton
marinho
CO
2
atmosférico
HCO
3
água do mar
Plantas terrestres
CAM + C4
Plantas estuarinas
CAM + C4
Figura 2.4.1: Fontes de CO
2
e valores médios de δ
13
C para diversos tipos de vegetais
(modificado de Libes, 1992)
Os valores de C/N e δ
13
C em solos e sedimentos muitas vezes podem se mostrar
intermediários aos encontrados na literatura, de acordo com o tipo de fonte (Hedges & Parker,
1976). Esse fato indica como sedimentos são heterogêneos e que, na maioria das vezes, ocorre
a mistura de matéria orgânica de diversos tipos de fonte (Nazário, 2008). Muitas vezes podem
ocorrer modificações nas razões C/N como resultado de processos de degradação, geralmente
ocasionando um aumento da razão, uma vez que compostos nitrogenados são mais lábeis. No
entanto, os valores de δ
13
C permanecem constantes, mesmo quando existem evidências de
degradação (Killops & Killops, 2005; Libes, 1992).
Os valores de δ
13
C utilizados nas análises isotópicas se referem às fontes (plantas) e
podem sofrer variações no solo (por exemplo uma planta -30‰ ao cair no solo pode
transformar seu sinal em -27‰, devido à decomposição do N e liberação do CO
2
). Na
interpretação dos valores de δ
13
C da MOS, presume-se que as variações isotópicas menores
que 3 a 4‰ estão associadas ao fracionamento isotópico que ocorre durante a decomposição
da matéria orgânica e das variações na composição isotópica do carbono do CO
2
atmosférico
(Boutton, 1996). Somente aquelas maiores que 3 a 4‰ são associadas às mudanças de
comunidades de plantas (Desjardins et al., 1996).
3 DESCRIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDOS
3.1- LOCALIZAÇÃO
Para fins de uma adequada caracterização ambiental, optou-se pela delimitação
climática e fisionômica em uma unidade geográfico-ambiental que inclui no conceito de
Região de Cabo Frio os municípios de Arraial do Cabo, Búzios, Cabo Frio, Iguaba, São Pedro
da Aldeia e Araruama. Abrange uma área de aproximadamente 1.500 km
2
e está localizada
entre as coordenadas 22°30’ – 23°00’ S e 41°52’ – 42°42’ W, com altitudes que variam desde
o nível do mar até cerca de 300m. (figura 3.1.1)
Figura 3.1.1: Localização da área de estudos
72
3.2- QUADRO GEOLÓGICO-GEOMORFOLÓGICO
O litoral entre Cabo Frio e a Baía de Guanabara, também conhecido como Região dos
Lagos, é caracterizado pelas grandes lagoas de água salgada /salobra que foram isoladas do
oceano por longos pontais distanciados do litoral. As planícies arenosas, na sua maior parte,
são estreitas nos locais que separam as lagoas do mar, aumentando em largura onde os
esporões se projetam para dentro da Lagoa de Araruama. Afloramentos gnáissicos separam
esses trechos de restingas. Em alguns pontos ocorrem dunas, porém não chegam a formar os
grandes campos de dunas característicos da região de Cabo Frio. (Muehe e Corrêa, 1989;
Mansur et al, 2007).
A área apresenta uma geologia complexa, cuja litologia está associada à colagem do
paleocontinente Gondwana. Esta litologia é composta por paragnaisses originados de
depósitos marinhos pelíticos (Schmitt et al., 2004). Associados ao magmatismo resultante da
quebra do paleocontinente Gondwana ocorrem diques de rocha básica não metamorfizada,
preenchendo fraturas. A idade destes diques foi estabelecida em torno de 130 Ma, quando a
estabilidade geológica do supercontinente foi rompida (Mohriak & Barros, 1990). Em quase
todo o território do Estado do Rio de Janeiro ocorrem corpos intrusivos alcalinos, cujas idades
variam entre 80 e 40 Ma. Este magmatismo alcalino é interpretado como associado à
reativação da Plataforma Sul-Americana. Como representantes destes eventos estão presentes
na área os maciços do Morro de São João e da Ilha do Cabo Frio, além dos diques alcalinos
associados. (figura 3.2.1)
Figura 3.2.1
: Mapa geológico da Região dos Lagos (Fonte: Schmitt et al., 2003)
73
Na área ocorrem sedimentos da Formação Barreiras, com idade estimada pliocênica ou
miocênica. Estes depósitos são representados por níveis descontínuos e alternados de
materiais friáveis e mal selecionados, que variam desde conglomeráticos a areno-argilosos,
por vezes com horizontes de concreções lateríticas próximos à superfície (Mansur et al, 2007).
(figura 3.2.2)
Figura 3.2.2 : Tabuleiros da Série Barreiras (Praia Rasa, Búzios)
O Quaternário é representado pelos depósitos pleistocênicos e holocênicos da área da
Lagoa de Araruama e outras lagunas associadas, pelos depósitos de seixos da Praia de José
Gonçalves, pelos campos de dunas (Tucuns, Peró, Dama Branca e Massambaba), enfim é
representado pelas restingas, praias atuais, paleopraias, pântanos e brejos, paleolagunas,
dunas, depósitos fluviais, entre outros ambientes (Muehe e Corrêa, 1989; Turcq et al, 1999).
(figura 3.2.3)
a) b)
Figura 3.2.3: Depósitos quaternários: a) Lagoa de Araruama (Praia Seca); b) Peró:
áreas alagadas / lagoas colmatadas
A região apresenta um quadro geomorfológico complexo e diferenciado em razão da
morfogênese. As diferentes combinações morfoestruturais e morfológicas respondem pela
74
existência de regiões ambientais distintas. Neste contexto, observa-se a existência dos
domínios: Escarpas da Serra dos Órgãos, Colinas e Maciços Costeiros e Planícies Costeiras.
Em termos fisiográficos, na região de Cabo Frio predominam as planícies arenosas
costeiras, depósitos aluviais, lagunas e morros baixos das penínsulas de Búzios e Cabo Frio. A
região é limitada a oeste e ao norte pelas elevações do maciço costeiro Pré-cambriano. Entre
Macaé e Cabo Frio, ocorrem faixas de pequenas restingas paralelas à linha de praia, restingas
formadas por tômbolos, separadas por afloramentos gnáissicos e campos de dunas. As lagoas
nessa região, com poucas exceções, estão quase completamente colmatadas e transformadas
em brejais. Ao sul do afloramento gnáissico de Búzios, aparecem os campos de dunas das
praias do Peró e de Cabo Frio. Para o interior do continente, o limite dessas restingas são as
planícies de inundação dos rios São João e Una e as colinas de idade terciária. (Muehe, 1994)
O modelado colinoso costeiro distribui-se de forma ampla e descontínua. A área de
seu domínio é recortada por várias planícies aluvionares, estendendo-se desde o sopé das
“Escarpas” até a linha da costa, em certos casos alcança o mar ou as lagoas, em outros, finda
nos maciços costeiros ou nas planícies costeiras. Distribui-se ao longo da faixa costeira,
caracterizando-se por ser uma área de topografia deprimida, refletindo estrutura fraturada e
dobrada. (figura 3.2.4)
Figura 3.2.4: Colinas amplas de gradiente muito suave (Araruama)
As colinas separadas por depressões alveolares colmatadas e planícies aluviais, têm
cobertura coluvial. Materiais areno-argilosos formam o manto de intemperismo do relevo
colinoso, onde ainda se observa, em certos casos, a ocorrência de concentrações ferruginosas
75
e/ou linha de pedra angulosa e sub-arredondada, sobrepostas aos gnaisses alterados do
embasamento. (figura 3.2.5)
Figura 3.2.5: Linha de pedra em colinas costeiras (Búzios)
Os colúvios estão relacionados a fluxos de massa oriundos das encostas dos maciços e
serras circundantes. A denudação é provocada pelo remanejamento das formações superficiais
devido ao escoamento das águas de chuvas torrenciais em condições climáticas mais secas.
Aparecem em maior espessura nas concavidades das bases das vertentes e diminuem
gradativamente em direção ao topo das colinas.
Os maciços costeiros estão distribuídos de forma desigual e descontínua nessa região.
A maior incidência se faz a noroeste, próximo ao Domínio das Escarpas da Serra dos Órgãos,
e a sudeste da área, na região de Cabo Frio e Arraial do Cabo, englobando também a ilha de
Cabo Frio. Para Ortega (1996), são considerados como maciços costeiros as elevações com
altitudes relativas acima de 100m, que configuram morros e montanhas. (figura 3.2.6)
Figura 3.2.6: Maciço costeiro - Serra das Emerências (Búzios)
A evolução desses maciços litorâneos foi muito semelhante à daqueles que
caracterizaram a Serra do Mar, ainda que apresentem altitudes bem inferiores. A sua estrutura
76
é marcada por dobras, blocos falhados, diaclasados e basculhados para o interior, formando
encostas suaves e convexas, e para o lado sul constituem escarpas abruptas e dissecadas.
(figura 3.2.7)
a) b)
Figura 3.2.7
: a) Dobra em chevron; b) Dique de diabásio (Praia de Tucuns, Búzios)
A região de Cabo Frio é bastante diversa geomorfologicamente. Além da presença das
duas grandes lagoas (Araruama e Saquarema), ocorrem as dunas de Tucuns, Peró, das
Conchas, de Cabo Frio / Arraial do Cabo e da extremidade leste de Massambaba e as áreas de
restinga sem dunas, na extremidade oeste de Massambaba e Saquarema (Araujo, 2000) (figura
3.2.8).
a) b)
Figura 3.2.8: a) Áreas de restinga sem dunas (Massambaba); b) Campo de dunas (Peró)
No litoral da região de Cabo Frio predominam as planícies e terraços marinhos,
depósitos aluviais, lagunas e maciços costeiros das penínsulas de Armação dos Búzios e Cabo
Frio. Mais afastada do oceano, encontra-se a topografia mais acidentada das Serras de
Sapiatiba e Sapiatiba Mirim. Estas serras estão localizadas nos municípios de São Pedro da
Aldeia e Iguaba Grande e se destacam na região pela sua altitude máxima de 300 metros,
possuindo um alinhamento NE-SW. São constituídas predominantemente por rochas
77
supracrustais, do Neoproterozóico-Cambriano, correspondente à Sucessão Palmital. O seu
entorno é constituído por rochas ortoderivadas (metagranitóides e anfibolitos) do
embasamento, denominadas Ortognaisses Região dos Lagos. (figura 3.2.9)
Figura 3.2.9: Serra da Sapiatiba (São Pedro da Aldeia)
A extensa planície marinha de Massambaba (figura 3.2.9a) separa a laguna de
Araruama do mar, apresentando um sistema duplo de cordões arenosos, sobreposto por um
campo de dunas, localizado na extremidade leste deste sistema, de orientação NE–SW e não
raramente ultrapassando 20m de altura. As planícies aluviais mais expressivas estão
localizadas nas bacias dos rios Una e São João. Próximo à Serra das Emerências, maciço
litorâneo com 180m de altitude situado entre as cidades de Armação dos Búzios e Cabo Frio
(figura 3.2.7), ocorrem depósitos arenosos de origem colúvio-aluvial do Pleistoceno Superior
(Araujo, 2000).
Esta parte do litoral fluminense foi, em grande parte, modelada pelas variações do
nível relativo do mar durante o Quaternário. Estas variações desempenharam um papel
essencial na evolução das planícies costeiras, principalmente sobre sua formação e
funcionamento, bem como no controle do regime sedimentar das lagunas que aí se encontram.
Estas são de dois tipos: grandes lagunas (Araruama e Saquarema), com comunicação com o
oceano, e pequenas lagunas (Vermelha e Brejo do Espinho), isoladas no meio de formações
arenosas. A laguna de Araruama, com 200 km
2
de superfície, é possivelmente a maior laguna
hipersalina do mundo (Muehe, 1979). Sua história se escreveu durante as duas últimas subidas
do nível do mar, mais particularmente durante os 7.000 anos que foram marcados por
importantes oscilações do nível médio marinho.
Ortega (1996) afirma que as variações do nível do mar tiveram grande influência na
construção da planície costeira, cuja história é marcada por uma sucessão de períodos de
construção ligados às regressões, e de erosão ligados às transgressões, o que se traduz por
depósitos descontínuos. Partindo das formações pré-cambrianas que limitam a planície
78
costeira na direção do interior e indo até o oceano, encontram-se as seguintes unidades: a)
depósitos continentais indiferenciados; b) um sistema lagunar interno com depósitos
lagunares emersos; c) uma primeira faixa de depósitos arenosos (restinga interna); d) um
sistema lagunar externo; e) uma segunda faixa de depósitos arenosos; f) a praia atual. (figura
3.2.10)
Figura 3.2.10: Principais unidades da planície costeira (Fonte: Ortega, 1996)
79
3.3- PRINCIPAIS CLASSES DE SOLOS
Na Região dos Lagos, ambiente seco peculiar da fachada oriental brasileira, ocorrem
solos pouco desenvolvidos, normalmente rasos, com características morfológicas, químicas e
mineralógicas que sugerem um regime pedogenético particular (Camargo, 1979; Moniz et al.,
1990). Os solos na região apresentam considerável variabilidade vertical e horizontal, sendo
fortemente influenciados por fatores climáticos e topográficos. Solos semelhantes aos
encontrados no Sertão Nordestino, como solonchak, solonetz solodizado, planossolo solódico,
bruno não-cálcico e podzólico vermelho-amarelo (Ta) eutrófico, receberam breves referências
em estudos de levantamento na região (Embrapa, 1979; Embrapa, 1980). Os solos sob
caatinga hipoxerófila constituem tanto o substrato fundamental ao ambiente sui generis,
quanto a possibilidade de representarem pedoambientes outrora mais amplos e hoje isolados,
mantidos graça às peculiaridades morfoclimáticas regionais. (Ibraimo et al., 2004)
A região apresenta solos muito diversificados. Estas diferenças estão associadas aos
diferentes materiais que irão dar origem aos mesmos, bem como ao fator climático. Nas áreas
mais interioranas mais escarpadas e de clima mais úmido predominam solos rasos, ainda que
possam aparecer localmente e, em função do relevo, solos medianamente profundos. No
compartimento de transição entre as serras escarpadas e a planície propriamente dita,
predominam solos mais profundos, representados pelos Latossolos e pelos Argissolos de
textura média a argilosa, sempre hálicos ou distróficos.
No restante da área onde predominam um domínio suave colinoso e planícies, os solos
apresentam maior variação. São solos originados a partir de colúvios e alúvios. Os solos nesta
área são Latossolos, Argissolos, Cambissolos, Planossolos, Gleissolos, Neossolos Flúvicos e
Espodossolos, cuja textura varia de arenosa a argilosa, sendo na maior parte álicos e
distróficos, mas podem ser eutróficos. Nas planícies que recebem influência do mar aparecem
solos com características solódicas e tiomorfismo (Carvalho Filho, 2000).
A figura 3.3.1 apresenta as principais classes de solo identificadas por Lumbreras et al.
(2001) para a região.
Em posições fisiográficas de colinas, morros e montanhas, em relevo normalmente
ondulado e forte ondulado, com declives de 3 a 60%, encontram-se Argissolos Vermelhos
Eutróficos. Em função dos fragmentos florestais remanescentes, infere-se que a fitofisionomia
da cobertura vegetal primitiva é do tipo floresta tropical subcaducifólia e, menos freqüente,
floresta tropical subperenifólia e floresta tropical caducifólia /caatinga hipoxerófila; sendo
predominantemente utilizados com pastagens, exibindo também áreas de floresta. No caso de
80
posições fisiográficas de morros e montanhas com encostas dissecadas, em relevo forte
ondulado e montanhoso com declives de 40 a 70%, predominam os Cambissolos Háplicos Ta
Distróficos, onde se infere que a fitofisionomia da cobertura vegetal primitiva é do tipo
floresta tropical subperenifólia, floresta tropical subcaducifólia e floresta tropical caducifólia
/caatinga hipoxerófila, sendo predominantemente recobertos por florestas alteradas.
Figura 3.3.1: Mapa das principais classes de solo da Região dos Lagos (Fonte:Lumbreras et
al., 2001)
Em posições fisiográficas de colinas meias-laranja e morros com encostas convexas,
em relevo suave ondulado a montanhoso com declives de 3 a 50%, predominam os Latossolos
Amarelos Distróficos. Infere-se que a fitofisionomia da cobertura vegetal primitiva é do tipo
floresta tropical subperenifólia, floresta tropical subcaducifólia e, menos freqüentemente, por
floresta tropical caducifólia; sendo predominantemente utilizados com pastagens,
apresentando também áreas expressivas de floresta; nas proximidades de Armação dos Búzios
são ocupados por áreas urbanas.
Em áreas de restinga, parte constituindo cordões litorâneos, em relevo plano com
declives de 0 a 2%, encontram-se Espodossolos Cárbicos e Ferrocárbicos e Neossolos
Quartzarênicos Órticos. A cobertura original é de floresta de restinga, restinga arbustiva e
campo de restinga; sendo predominantemente utilizados com pastagens, apresentando
81
também áreas de florestas e capoeiras. Além disso, parte expressiva da área das cidades
litorâneas está sobre esses solos.
Em posições fisiográficas de várzeas da planície costeira, originados de sedimentos
aluvionares e fluviomarinhos, sob relevo plano com declives de 0 a 1% predominam os
Gleissolos Melânicos e Háplicos. A vegetação original é de floresta tropical higrófila de
várzea e campo tropical hidrófilo de várzea. São atualmente utilizados com pastagens e,
secundariamente, com florestas. Ainda em posições fisiográficas de várzeas da planície
costeira aparecem os Planossolos Hidromórficos e nas áreas de colinas baixas com relevo
muito arrasado, plano e suave ondulado com declives de 0 a 6m, os Planossolos Háplicos.
Infere-se que a fitofisionomia da cobertura vegetal primitiva é do tipo floresta tropical
subcaducifólia; sendo utilizados com pastagens e, em menor freqüência, ocupado por áreas
urbanas. Manifestam fortes limitações ao uso agrícola, principalmente por suas características
físicas, com restrições de drenagem interna e limitações ao desenvolvimento radicular.
3.4 - CARACTERÍSTICAS OCEANOGRÁFICAS
O nome de Cabo Frio, dado a essa região pelos navegadores portugueses, foi a
primeira indicação da existência de uma anomalia térmica das águas de superfície do oceano.
De fato, a principal característica oceanográfica da região de Cabo Frio é a ocorrência de uma
ressurgência costeira onde as águas frias e ricas em nutrientes, denominadas Água Central do
Atlântico Sul (ACAS), afloram na plataforma continental.
Os mecanismos causadores de ressurgência podem ser: (1) o encontro de correntes
profundas com um obstáculo, por exemplo, as cordilheiras oceânicas; (2) divergência entre
correntes superficiais, por exemplo, águas do norte e sul do equador; (3) afastamento de águas
próximas à costa por ação dos ventos. Este último mecanismo é o mais freqüente e as
ressurgências assim causadas são ditas “ costeiras” (Braga, 2001).
Segundo Barbosa (2003), as anomalias de temperatura negativa da superfície do mar
causadas pelo direcionamento dos ventos na ressurgência costeira estão presentes na
plataforma continental sudeste brasileira, especialmente durante o verão. Quando os ventos de
nordeste persistem por vários dias, uma forte ressurgência pode ocorrer com a queda da
temperatura superficial a 15ºC (ou menos) próximo da costa de Cabo Frio. Estas temperaturas
estão em torno de 10ºC mais frias que aquelas das águas médias ou externas da plataforma.
As camadas de superfície da região de quebra da plataforma estão geralmente ocupadas pelas
águas da Corrente do Brasil (CB), com altas temperaturas e salinidade. As temperaturas da
82
CB podem alcançar de 25ºC a 27ºC durante o verão e de 22ºC a 24ºC durante o inverno. A
salinidade geralmente varia entre 36,5
0
/
00
e 37
0
/
00
(Castro e Miranda, 1998). Quando ocorre a
entrada de frentes frias, os ventos de superfície rotacionam, provocando uma forte ventania do
quadrante sul, inibindo desta forma, a ressurgência (Stech & Lorenzzetti, 1992).
Na região de Cabo Frio, a 24 milhas náuticas de distância da linha de costa (42º30’O –
42º06’O), as águas subtropicais (12-15ºC e 35,1-35,5
0
/
00
) constituem a principal massa de
água no processo de ressurgência (Mascarenhas et al., 1971). Muitos estudos têm mostrado
que a ACAS constitui a origem das águas frias que afloram próximo da costa de Cabo Frio
(Miranda, 1985; Valentin et al., 1987; Campos et al., 1995). Outros estudos sugerem que a
variação da ressurgência ao longo da costa está relacionada à topografia marinha.
A formação desta massa d’água se dá na zona de convergência subtropical, onde há
confluência da Corrente do Brasil (CB) com a Corrente das Malvinas (CM), parte das águas
desta corrente mergulha por baixo da Corrente do Brasil, constituindo assim a ACAS, entre a
Corrente do Brasil e a Água Intermediária Antártica (AIA) (Valentin, 1994).
Segundo Barbosa (2003), a existência desta subida de águas profundas neste ponto da
costa brasileira é o resultado de três fatores: 1) a mudança brusca de orientação da costa, que
passa de uma direção mais ou menos norte-sul a uma leste-oeste; 2) o deslocamento sazonal
do eixo da Corrente do Brasil, que é desviado ao largo no verão; 3) o regime de ventos da
região de Cabo Frio. Os dois primeiros fatores, apesar de essenciais na localização geográfica
da ressurgência, não explicam os afloramentos intermitentes das águas frias até a superfície.
Estes são controlados pelo regime dos ventos, que é, portanto, o fator essencial nas variações
de intensidade desta ressurgência.
A subida de águas frias se processa da seguinte maneira: no verão, as águas
superficiais quentes da Corrente do Brasil, que margeiam a costa em direção ao sul, são
desviadas para leste. As águas quentes de superfície são levadas para o largo, o que provoca
uma subida das águas profundas mais frias e mais densas do talude sobre a plataforma
continental até uma profundidade de uns 50 m, sem, todavia, aflorar. Este bombeamento
vertical provoca um gradiente de pressão zonal associado a uma corrente geotrófica, ao longo
da costa. (figura 3.4.1)
As águas que são bombeadas na direção da superfície são as águas centrais do
Atlântico Sul (SACW) (Sverdrup et al, 1942, apud Barbosa, 2003), formadas da mistura entre
as águas tropicais quentes e salinas, vindas do norte e as águas mais frias e dessalinizadas
vindas do sul, das quais uma parte mergulha sob a Corrente do Brasil no nível da
83
convergência subtropical entre 30º e 40º de latitude sul (Thonsen, 1962, apud Barbosa, 2003).
Sob a influência de ventos do setor NE e ENE, as águas costeiras quentes são empurradas
para o largo e as águas frias em espera sobre a plataforma continental sobem até a superfície.
Ao contrário, sob a influência dos ventos do setor sul, as águas costeiras quentes se acumulam
na direção da costa e as águas frias permanecem em profundidade.
Figura 3.4.1: Circulação das massas de água na região de Cabo Frio. As linhas vermelhas
representam a circulação superficial, enquanto que as linhas azuis representam a circulação do
fundo. Fonte: Ortega (1996), a partir de Mascarenhas et al. (1971).
Este regime de ventos pode ser perturbado pelos fortes eventos “El Niño”, que
provocam profundas modificações da circulação atmosférica na América do Sul. Segundo
Kousky et al. (1984), estas anomalias estão ligadas a 2 processos principais: 1) o
deslocamento para oeste da zona de convecção equatorial, normalmente centrada sobre a
Amazônia, que vai se posicionar sobre o Pacífico oriental; 2) o reforço do Jet subtropical, que
vai bloquear as advecções polares. A zona de bloqueio vai do Norte do Peru ao sul do Brasil,
passando pela Bolívia, pelo norte do Chile e da Argentina.
Este bloqueio das advecções polares provoca intensas precipitações no sul do Brasil,
no Paraguai e norte da Argentina e um déficit de precipitações no Nordeste do Brasil. Além
disso, os ventos do setor sul, ligados à subida das frentes frias, são igualmente bloqueados no
sul do Brasil. A posição da zona de bloqueio pode variar segundo as características dos
eventos “El Niño”. Na região de Cabo Frio podem acontecer duas situações: 1) a zona de
bloqueio está situada ao sul de Cabo Frio. Neste caso, os ventos do setor sul não atingem a
região. Por outro lado, os ventos do setor NE são praticamente permanentes e a intensidade da
84
ressurgência será reforçada; 2) a zona de bloqueio está situada ao norte de Cabo Frio. Neste
caso, os ventos do setor NE não atingem a região e, em conseqüência, a ressurgência é
atenuada e às vezes pode até desaparecer.
Em Cabo Frio, a ACAS apresenta temperatura entre 6
º
e 18
º
C, salinidade entre 35 e
36‰ e localiza-se geralmente entre 150 e 500m de profundidade. Ascende com velocidade de
7x10
-3
cm/s, quando os ventos NE predominam por períodos superiores a 24 horas (André,
1990). Rica em nutrientes, a ACAS aumenta significativamente o conteúdo de nitrato de 1µM
para 10µM, as taxas de clorofila de 0,2 a 0,5 µg/L alcançam 5µg/L (Valentin, 1994). O
aumento da atividade pesqueira na região está associado a esta fertilização das águas e à
estratificação térmica da coluna d'água. O aumento da estratificação leva à formação de uma
termoclina, zona de máxima variação de temperatura, que separa águas superficiais (quentes)
e águas profundas (frias). Com a ação dos ventos NE, as águas da Corrente do Brasil vão
sendo afastadas da costa e substituídas pelas águas profundas e frias da ACAS. A termoclina,
existente entre elas, impulsionada pelo movimento ascendente da água fria, ao alcançar a
camada eufótica promove o desenvolvimento do fitoplâncton. Com a persistência dos ventos
NE, a termoclina chega à superfície rica em plâncton, seguida da ACAS que ocupará toda a
coluna d'água. Este processo, geralmente se completa ao final de 3 a 4 dias marcando o início
da fase de intensidade máxima da ressurgência (Valentin, 1994). Durante o verão, a
plataforma interna é ocupada pela Água Costeira (AC) que se mistura com a Água Tropical
(AT) mais ao largo. Ocorre a forte estratificação vertical de temperatura e salinidade devido à
ressurgência da ACAS pelo fundo, por ação dos ventos E-NE. No inverno, a ACAS retorna ao
fundo e a plataforma interna é dominada pela AC enquanto a AT passa a ocupar a plataforma
externa, desaparecendo a estratificação vertical de temperatura e salinidade (Braga, 2001).
Valentin (1994) resume as duas fases do comportamento da ressurgência de Cabo
Frio, conforme Moreira da Silva (1973): a primeira fase é sazonal, a ACAS ultrapassa o
talude continental e invade o fundo da plataforma, onde permanece de setembro a abril. Neste
período a CB está afastada da costa. Na segunda fase, a atuação direta dos ventos locais do
setor leste, de alta freqüência e intensidade durante os meses de primavera e verão, promove
nessa época a subida da ACAS à superfície.
O ciclo de ressurgência é interrompido mais freqüentemente durante o inverno
(Valentin, 1984). Quando os ventos SW prevalecem, na passagem de frentes frias,
proporcionam o empilhamento das águas superficiais na costa fazendo com que a ACAS
85
retorne às profundezas ocorrendo, portanto, um fenômeno inverso à ressurgência: a
subsidência.
A intensificação da ressurgência na região de Cabo Frio induz a uma redução na
precipitação e, conseqüentemente, um aumento na aridez climática, evaporação e salinidade
das lagoas. Da mesma forma, um enfraquecimento induz a um efeito oposto. Certamente,
semelhantes variações são produzidas em escala anual com importante repercussão sobre o
ambiente lagunar, especialmente sobre a sedimentação carbonática nas lagoas isoladas
menores, controlada pelo microclima local.
3.5- QUADRO CLIMÁTICO
Analisando as condições climáticas, no Estado do Rio de Janeiro, em escala regional,
Nimer (1989) comenta que a Serra do Mar, com uma vegetação superúmida, separa a baixada
litorânea quente e úmida do planalto interiorano, onde as características climáticas são bem
mais definidas em épocas de secas e de chuvas. Na parte norte do estado, o clima é
influenciado pela ascensão de ar quente dos vales e da baixada, na margem esquerda do rio
Paraíba do Sul.
No verão, a forte incidência da radiação solar aumenta a evaporação das águas
oceânicas que, devido à posição geográfica e ao relevo bastante acidentado, aumenta a
turbulência do ar pela ascendência orográfica, provocando a formação de pancadas de chuvas,
normalmente, no final da tarde.
Neste conjunto tropical úmido, a região de Cabo Frio apresenta um micro-clima muito
particular de tipo semi-árido, caracterizado por fracas precipitações (em média em torno de
854mm, contra, por exemplo, 1.270mm em Niterói) e por uma taxa de evaporação
compreendida entre 1.200 e 1.400 mm /ano (Barbiére, 1984), notadamente em período estival.
A temperatura média é ligeiramente superior a 23ºC e a insolação varia entre 200 e 220 horas
/mês (Barbiére, 1984). A região é caracterizada pela existência de 2 estações bem marcadas:
uma estação estival úmida e uma invernal seca (Nimer, 1989). O verão é caracterizado pela
predominância de ventos de direção NE, enquanto que o inverno é marcado por períodos
descontínuos de ventos do S-SW, ligados à subida de “frentes frias”. (figura 3.5.1)
86
Figura 3.5.1: Mapa das isoietas da porção leste do litoral do Estado do Rio de Janeiro - as
estações de Cabo Frio, Iguaba Grande e Saquarema registram precipitações anuais inferiores a
1.000mm, enquanto outras, não muito distantes, podem receber até mais de 2.500 mm anuais
de chuva (Fonte: Barbiére e Coe, 1998).
Para fins de caracterização climática da região, foram feitas análises estatísticas de
similaridades entre os índices pluviométricos da região de Cabo Frio e seu entorno mais
úmido, e entre a região e a caatinga. Foi observado que, pelo menos do ponto de vista das
precipitações, Cabo Frio se assemelha mais à caatinga que a seu entorno, comprovando-se o
“enclave” climático. (figura 3.5.2)
87
a) b)
Figura 3.5.2: Curvas de distribuição normal da precipitação: a) do Entorno de Cabo Frio;
b) do Entorno com Cabo Frio
A figura 3.5.2 (curva de distribuição normal) demonstra que, se compararmos a região
de Cabo Frio com seu entorno, a primeira se destaca completamente, ficando fora da
normalidade. O mesmo não acontece se a comparamos com a caatinga (3.5.3).
a) b)
Figura 3.5.3: Curvas de distribuição normal da precipitação: a)da Caatinga; b) da
Caatinga com Cabo Frio
Precipitação - Entorno
950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500
Precipitação (mm anuais)
0
1
2
3
4
5
Estações
Precipitação anual - Cabo Frio e Entorno
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Precipitação (mm anuais)
0
1
2
3
4
5
6
Estações
Caatinga - Precipitação anual
400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Precipitação (mm anuais)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Estações
Precipitação - Caatinga e Cabo Frio
400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Precipitação (mm anuais)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Estações
88
Fazendo-se a análise através de Box plot (figuras 3.5.4 e 3.5.5), verificamos que, com
seu entorno, a região de Cabo Frio aparece como outlier. Já com a caatinga, a região de Cabo
Frio se enquadra perfeitamente nos valores médios.
Figura 3.5.4: Box plot da precipitação do Entorno e do Entorno com Cabo Frio
Figura 3.5.5: Box plot da precipitação da Caatinga e da Caatinga com Cabo Frio
89
Aplicando-se teste do tipo “z”, os resultados também confirmam a situação de Cabo
Frio mais similar à Caatinga que seu entorno. (tabela 3.5.1)
COMPARAÇÃO IGUABA x CABO FRIO x ENTORNO
___________1232 ± 113Entorno
812465932771Cabo Frio
77 ± 1,92411 ± 1481401 ± 134898 ± 298Iguaba
Umidade
Relativa
InsolaçãoEvaporaçãoPrecipitaçãoEstação
812465932771Cabo Frio
___________1232 ± 113Entorno
67 ± 72557 ± 3472157 ± 648801 ± 144Caatinga
Umidade
Relativa
InsolaçãoEvaporaçãoPrecipitaçãoEstação
COMPARAÇÃO CABO FRIO x CAATINGA x ENTORNO
Tabela 3.5.1: Dados meteorológicos de Cabo Frio, seu entorno e a caatinga
Foi também efetuada uma análise multivariada (Cluster com matriz de distância)
comparando-se as variáveis evaporação; insolação; precipitação; temperatura média e
umidade relativa entre as estações meteorológicas de Cabo Frio e 34 estações da caatinga. Foi
feita a amalgamação dos grupos pelo método de variância mínima, com distância euclidiana
entre os municípios e variáveis padronizadas. As menores distâncias Euclidianas de Cabo Frio
aos municípios da Caatinga foram com Palmeira dos Índios (AL) – 1,25; Araçuí (MG) – 2,17
e Jacobina (BA) 2,88. (figura 3.5.6)
90
Dendograma dos 35 municípios
Amalgamação de grupos pelo método de variância mínima;
Distância Euclideana entre municípios.
Variáveis padronizadas
0 5 10 15 20 25 30
Distância de ligação
Vitória da Conquista
Morro do Chapéu
Garanhuns
Itaberaba
Cabo Frio
Pedra Azul
Senhor do Bonfim
Jacobina
Araçui
Palmeira dos Indios
Campina Grande
Caetité
Arco Verde
Monteiro
Campos Sales
Petrolina
Cabrobó
Paulistana
Remanso
Barra
Florania
Crateús
Cariranha
Bom Jesus da Lapa
Tauá
Barbalha
Paulo Afonso
Macau
Mossoró
Apodi
Quixeramobim
Picos
Sobral
Floriano
Bom Jesus do Piauí
C_1 C_2 C_3 C_4 C_5 C_6 C_7 C_8
4.63 4.01 6.38 5.01 4.17 4.22 4.50 3.55
C_9 C_10 C_11 C_12 C_13 C_14 C_15 C_16
3.14 4.31 3.71 4.18 3.27 3.20 2.40 3.66
C_17 C_18 C_19 C_20 C_21 C_22 C_23 C_24
3.57 5.63 3.58 5.36 1.95 4.30 3.94 4.27
C_25 C_26 C_27 C_28 C_29 C_30 C_31 C_32
4.36 3.92 2.88 4.58 3.83 4.48 3.48 3.81
C_33 C_34 C_35
2.17 3.10 0.00
Distância Euclidiana de Cabo Frio aos municípios da Caatinga
C21= Palmeira dos Indios (AL); C27=Jacobina (BA); C33=Araçui (MG)
Figura 3.5.6: Análise multivariada (Cluster com matriz de distância) comparando-se as
variáveis evaporação; insolação; precipitação; temperatura média e umidade relativa entre as
estações meteorológicas de Cabo Frio e 34 estações da caatinga.
As peculiaridades climáticas da região de Cabo Frio têm sido explicadas por fatores
como a grande distância da linha de costa até a Serra do Mar e a emergência de águas frias em
uma costa dominada por correntes quentes (fenômeno da ressurgência), resultando na
91
atenuação das precipitações e numa dinâmica climática diferenciada durante os meses de
janeiro e fevereiro (Barbiére, 1975). Esta ressurgência é do tipo intermitente, intensificada
pelos fortes ventos de nordeste, os quais são fortalecidos durante a primavera-verão. Um fator
topográfico explica porque este fenômeno é mais intenso na região de Cabo Frio. Nesse
ponto, onde a plataforma continental é pouco extensa e onde existe a presença de um alto
estrutural, a costa brasileira muda da direção norte-sul para leste-oeste, inflexão que provoca
uma zona de divergência entre a costa e a Corrente do Brasil. (figura 3.5.7)
PECULIARIDADES DE CABO FRIO
Micro-clima atual
Flutuações climáticas
do Quaternário
Alternância de períodos
quente/úmidos e frio/secos
Variações do
nível do mar
Fatores geomorfológicos
Regime dos ventos
(predominância de NE)
Afastamento
da costa
em relação à
Serra do Mar
Situação de
cabo
Mudança na
inflexão da costa
(de N/S para E/W)
Deslocamento sazonal
do eixo da CB
Zona de divergência
entre a costa e a CB
Afastamento das águas superficiais
próximas à costa
Afloramento de águas oceânicas frias
Ressurgência costeira intermitente
Diminuição das precipitações
Aumento da evaporação
ANOMALIA
CLIMÁTICA
Variações do
El Niño
Variações na
intensidade da ressurgência
PC pouco extensa
Alto estrutural
Figura 3.5.7: Peculiaridades de Cabo Frio
92
3.6 – VEGETAÇÃO
A região de Cabo Frio abriga 65% das espécies indicadas por Araujo (2000) como
endêmicas ao Estado do Rio de Janeiro, uma porcentagem muito maior que qualquer outra
região de restinga, uma das razões que levou à indicação de Cabo Frio pelo WWF/IUCN
como Centro de Diversidade Vegetal. De todos os fatores físicos, o clima parece ser o
elemento que exerce maior influência sobre os ecossistemas da região. A marcante ação
climática se faz visível na fisionomia seca que caracteriza as matas de Cabo Frio, em especial
nos locais onde não há acúmulo de água, nem proteção contra os fortes ventos marinhos, ricos
em salitre. A natureza agreste foi retratada por Ule (1967, apud Romariz, 1996), ao comentar
a falta de caráter tropical nessas matas, ressaltando que a grande aridez, apesar das lagoas e
pântanos, pode ser observada na pobreza de musgos que crescem sobre os caules e ramos.
(figura 3. 6.1)
Figura 3.6.1
: Vegetação xeromórfica (Praia das Tartarugas, Búzios)
A vegetação local é composta por um mosaico de formas, que encontram na baixa
pluviosidade o agente mais limitante e selecionador, englobando principalmente formações de
restinga, do tipo arbustivo /arbóreo que recobre os maciços litorâneos compreendidos entre
Arraial do Cabo e Armação dos Búzios (denominado Estepe Nordestina por Ururahy, 1987),
bem como mangues e ambientes inundáveis (brejos e margens de lagoas).(figuras 3.6.2 e
3.6.3)
A escassa presença de epífitas e musgos, fato este já relatado por Ule (1967), vem
demonstrar a influência que a baixa precipitação exerce sobre a vegetação. Outro aspecto
relevante é a ausência de espécies da família Lauraceae no levantamento florístico preliminar
da flora de Cabo Frio (Araujo et al., 1998). Este dado é discordante do restante das matas
fluminenses, pois, segundo Lima & Guedes-Bruni (1997) e Marques (1997, apud Farág,
93
1999), Lauraceae é uma das 10 famílias mais ricas em espécies, e mesmo nas restingas
próximas ocorrem sete espécies (Araújo, 1998).
a) b)
c) d)
e) f)
Figura 3.6.2: Tipos de vegetação da região de Cabo Frio: a) Restinga em moitas
(Massambaba); b) mata de restinga (Caravelas do Peró); c) Vegetação de brejos (Peró, Cabo
Frio); d) Mangue "de pedra" (Praia Rasa, Búzios); e/f) Vegetação de tipo arbustivo /arbóreo
sobre maciços litorâneos (Caravelas do Peró)
94
Fonte: Andrade, 2006
Principais formações vegetais da região de Cabo Frio
Figura 3.6.3: Mapa das principais formações vegetais da região de Cabo Frio
(Fonte: Andrade, 2006)
Observa-se nas florestas xeromórficas de pequeno porte das escarpas próximas ao mar,
desde a Ilha de Cabo Frio até Búzios, uma composição florística única ao longo de toda a
costa (Araujo, 1997), onde o cacto colunar Pilosocereus ulei, endêmico da região (Rizzini,
1979), confere uma aparência característica de ambientes áridos nas épocas mais secas do
ano, assemelhando-se ao ambiente da caatinga. (figura 3.6.4)
a) b)
Figura 3.6.4: Vegetação com Pilosocereus ulei: a)Arraial do Cabo; b)Búzios
95
Araujo (1997), baseada na comparação entre as áreas de restinga da costa do RJ, cita
Cabo Frio como sendo a mais rica em espécies. A região também contém a maioria das
espécies endêmicas da planície costeira: 26 das 36 endêmicas listadas para as restingas do RJ,
tendo sido 11 espécies endêmicas identificadas nas escarpas secas.
Farág (1999) afirma que a condição climática mais seca determina, na região de Cabo
Frio, um panorama vegetacional peculiar em termos de cobertura vegetal do RJ, ou seja, as
formações vegetais da região fogem do aspecto exuberante que as Florestas de Encosta do
Estado costumam apresentar. As matas da região enquadram-se perfeitamente na definição de
floresta seca, proposta por Mooney et al. (1995, apud Farág, 1999) – “em termos simples, são
florestas que ocorrem em regiões tropicais, onde há muitos meses de severa, às vezes absoluta
seca”. As florestas secas neotropicais são geralmente menos ricas em espécies do que as
florestas úmidas. Assim, o que sobressai nas primeiras não é a diversidade de espécies e sim
suas adaptações ao estresse e aos distúrbios hídricos. (figura 3.6.5)
Figura 3.6.5: Mata José Gonçalves (Búzios)
Os autores que descreveram a vegetação da região (Ule, 1967; Rizzini, 1979; FEEMA,
1988) se detiveram, principalmente, nas comunidades vegetais referentes à restinga. Araujo
(1997), tratando de uma área mais ampla, distingue três unidades fisionômicas na região: (1)
planícies costeiras (praia, dunas e terras baixas, áreas alagadas, lagoas e depósitos aluviais);
(2) baixos morros de Cabo Frio e de Búzios e ilhas costeiras; (3) morros continentais até 500
m.(figura 3.6.6)
96
a)1 2 3
b)1 2 3
c)1
2
Figura 3.6.6:
Unidades fisionômicas da região de Cabo Frio: a) planícies costeiras: 1-praia,
2-dunas, 3-áreas alagadas; b) baixos morros: 1- Praia das Conchas (Cabo Frio), 2- Praia José
Gonçalves (Búzios), 3- ilhas costeiras (Ilha de Cabo Frio); c) Morros continentais até 500m:
1-Serra da Sapiatiba (S. Pedro da Aldeia); 2-Serra das Emerências (Búzios)
Os maciços litorâneos da região estão cobertos por uma mata baixa (3m de altura em
média), nas vertentes mais expostas à salsugem e aos ventos marinhos, composta de árvores
densas de troncos finos. Em locais mais protegidos do vento, em grotões úmidos ou nas serras
mais afastadas do mar (e.g. Serra de Sapiatiba), a vegetação assume um porte mais robusto,
semelhante à Mata Atlântica Baixo-montana (Rizzini, 1979).(figura 3.6.6c1)
Na planície colúvio-aluvial, a vegetação caracteriza-se por ser uma formação florestal
com grande predominância de espécies caducifólias, o que lhe proporciona, durante os meses
mais secos do ano (junho /agosto), uma aparência acinzentada. O estrato arbóreo apresenta o
97
dossel com uma altura média de 10m, podendo apresentar indivíduos emergentes com até
17m de altura.
Sá (2006) fez o levantamento florístico de três APAs da região (Massambaba, Pau-Brasil
e Serra da Sapiatiba) e obteve os seguintes resultados:
1- APA Massambaba: vegetação de restinga; 393 Espécies em 82 Famílias; Famílias mais
ricas: Leguminosae (36), Bromeliaceae (24), Poaceae (22).
2- APA do Pau-Brasil: vegetação de florestas estacionais, vegetação arbustiva dos morros e
restingas; 187 Espécies em 55 Famílias; Famílias mais ricas: Leguminosae (32), Myrtaceae
(21), Euphorbiaceae (12).
3- APA da Serra de Sapiatiba: vegetação de florestas estacionais; 152 Espécies em 44
Famílias; Famílias mais ricas: Leguminosae (22), Myrtaceae (18), Bromeliaceae (15).
A região apresenta várias espécies endêmicas ou de distribuição restrita ou disjunta
com áreas da caatinga. A partir de uma matriz de espécies da flora de Cabo Frio, baseada em
levantamentos pré-existentes da flora da região (trabalhos de Araújo, 1997, 1998, 2000, sobre
a Restinga e Plantas Vasculares dos Morros Litorâneos e da Planície Não-marinha do Centro
de Diversidade Vegetal de Cabo Frio; de Farág, 1999, sobre a Mata de José Gonçalves,
Búzios; de Lima, 2000, sobre as Leguminosas da Mata Atlântica e de Prado, 1991, sobre
espécies lenhosas e suculentas na Caatinga e nas Florestas de Piemonte Subandino),
identificamos algumas espécies que exibem padrões disjuntos de distribuição entre Cabo Frio
e a caatinga, a saber: 1- Aechmea lamarchei Mez (Bromeliaceae); 2- Jacquinia brasiliensis
(Theophastacea); 3- Adenocalymma comosum (Cham.) DC. (Bigoniaceae); 4- Couepia
ovalifolia (Schott) Benth (Chrysobalanaceae); 5- Croton migrans Casar (Euphorbiaceae); 6-
Herreria salsaparilha (Herreriaceae); 7- Swartzia apetala (Papilionoidae); 8- Astronium
graveolens (Anacardeaceae); 9- Alseis involuta K. Schum (Rubiaceae); 10- Bauhinia albicans
(Leg. Caesalpineae); 11- Brunfelsia latifolia (Solanaceae); 12- Caesalpinia ferrea Mart. ex
Tul. (Caesalpinaeceae); 13- Conchocarpus heterophyllus (Rutaceae); 14- Machaerium
Albicans (Papilionoidae); 15- Opuntia brasiliensis (Cactaceae); 16- Oxandra nítida
(Annonaceae); 17- Pilosocereus ulei (Cactaceae); 18- Skytanthus hancorniaefolius (A.DC.)
Miers (Apocynaceae).
A classificação da vegetação da região de Cabo Frio é motivo de controvérsias entre os
autores. Hueck (1972) reconheceu que no Brasil a mata pluvial costeira é, nessa região,
interrompida por uma mata seca, o mesmo foi assinalado no projeto RADAMBRASIL (1975)
onde a região é classificada como Floresta Estacional Semi-decidual (relicto da vegetação
xerófila, lenhosa, decidual, homóloga à estepe nordestina). Rizzini (1979) classifica como
98
Vegetação Atlântica Costeira (complexo de diversas comunidades vegetais, inclusive as da
periferia das florestas).
Ururahy et al. (1983) dividem as fitofisionomias da região como Floresta Estacional
Semidecidual, Floresta Ombrófila Densa e Formação Pioneira com influência marinha. Para
Ururahy et al. (1987) a região é uma disjunção fisionômica - ecológica da estepe nordestina.
Veloso (1991) classifica como Floresta Estacional Semidecidual das Terras Baixas e Mooney
et al. (1995) trata a região como Floresta seca.
Lima (2000) reconhece que a vegetação de Cabo Frio possui características estacionais e
classifica as formações como Floresta de Planície não Inundada; Floresta Submontana e
Floresta de Planície sobre depósito marinho.
Scarano (2001) classifica a região como parte do Domínio da Mata Atlântica, já que a
definição da mesma para ele seria bem abrangente, um mosaico compreendendo todos os
tipos de floresta (pluviais, semi-decíduas, de Araucárias e enclaves de floresta de brejo) e as
vegetações abertas vizinhas (como Cabo Frio).
4 - MATERIAIS E MÉTODOS
A figura 4.1 apresenta as etapas da pesquisa, mostrando o material utilizado e as
análises realizadas.
Etapas da Pesquisa
Etapas da Pesquisa
Caracterização geoecológica atual
Assembléias
Modernas
Estudos de Fitólitos:
-quantificação
-classificação
-índices
Análises
físico-químicas e
micromorfológicas
Datações
14
C-AMS
Análises
orgânicas e
isotópicas
Comparação com outros estudos
paleoambientais
Reconstituição paleoambiental
da vegetação da região
Perfis de solo
Figura 4.1: Etapas da pesquisa
100
4.1 – MATERIAIS
Foram coletadas amostras de solo de horizontes superficiais sob quatro tipos atuais de
cobertura vegetal da região, de onde foram extraídos fitólitos para servir como assembléias de
referência da vegetação moderna (AM= assembléias modernas) e de cada horizonte de quatro
perfis de solo (P1, P2, P3 e P4).
4.1.1– Assembléias de referência da vegetação moderna
Figura 4.1.1
: Localização dos pontos de amostragem das assembléias modernas (0,5cm=1km)
101
4.1.1.1- Assembléia Moderna 1: Floresta seca - Base da Serra da Sapiatiba, São Pedro da
Aldeia
• coordenadas: 22º08’57,7”S / 42º08’57,7”W (figura 4.1.1)
• cobertura vegetal: floresta seca (floresta sazonal semidecídua) misturada a uma
floresta de restinga com característica formação em moitas. (figura 4.1.2)
Figura 4.1.2: Formação em moitas (base da Serra da Sapiatiba)
• estrato arbóreo: – não há árvores, somente arbustos; famílias dominantes: Myrtaceae,
Euphorbiaceae, Leguminosae (figura 4.1.3).
• estrato herbáceo: – composto por gramíneas (sobretudo Panicoideae) e algumas
dicotiledôneas herbáceas como Rubiaceae e Asteraceae, bem como Cactaceae. Nas
moitas, muito fechadas, não há gramíneas, somente algumas Bromeliaceae epífitas
facultativas e terrestres, não há Palmae (figura 4.1.3).
a) b)
Figura 4.1.3: AM1: a) Estrato arbóreo - Ericaceae; b) Estrato herbáceo – Bromeliaceae
Tillandsia stricta Solander
102
4.1.1.2- Assembléia Moderna 2: Floresta úmida- Alto da Serra da Sapiatiba, São Pedro da
Aldeia
• coordenadas: 22º49’05,4”S / 42º09’31,2”W (figura 4.1.1)
• cobertura vegetal: floresta úmida, rica em árvores de 6 a 20 m de altura, muitas epífitas
(figura 4.1.4)
Figura 4.1.4: Floresta úmida – Alto da Serra da Sapiatiba
• estrato arbóreo: muitas árvores, famílias dominantes: Arecaceae, Sapindaceae,
Rubiaceae, Moraceae, muitas epífitas (figura 4.1.5 a, b, c, d).
• estrato herbáceo (figura 4.1.5e): plantas ciófilas, plantas jovens, algumas Araceae e
Esimilaceae, trepadeiras, Bromeliaceae epífitas (figura 4.1.5f), Pteridófitas, bastante
Arecaceae (Palmae) (figura 4.1.5g), muita serrapilheira, ausência de gramíneas, apenas
Panicoideae à beira da estrada, onde há mais luz (figura 4.1.5h).
1
a
b
c
103
Figura 4.1.5: Vegetação da AM2: a) Sapindaceae; b) Rubiaceae; c) Moraceae; d) Aspecto
geral (muitas epífitas); e) Aspecto geral do estrato herbáceo; f) Bromélia Achmeae (epífita); g)
Palmeiras no sub-bosque; h) Panicoideae à beira da estrada
d e
g
f
e
h
104
4.1.1.3- Assembléia Moderna 3: Caatinga hipoxerófila - Praia de Tucuns / vertente da Serra
das Emerências, Búzios
• coordenadas: 22º49’05,4”S / 42º09’31,2”W (figura 4.1.1)
• cobertura vegetal: Caatinga hipoxerófila (mata muito seca), muito influenciada pela
vegetação de restinga, com predomínio absoluto da Cactaceae Pilosocereus ulei
(figura 4.1.6)
Figura 4.1.6: - Praia de Tucuns: a) Vegetação xerófila;
b) Cactaceae Pilosocereus ulei
• estrato arbóreo: Anacardiaceae (em grande quantidade), Bombacaceae, algumas
Bignoniaceae, Araceae (figura 4.1.7)
• estrato herbáceo: ausente
a b
Figura 4.1.7: Estrato arbóreo – AM3: a) Bignoniaceae Jacaranda; b) Anacardiaceae Schinus
terebentifolius
a b
105
4.1.1.4 - Assembléia Moderna 4: Brejo – Áreas alagadiças das dunas do Peró, Cabo Frio
• coordenadas: 22º50’19,9”S / 41º59’34,11”W (figura 4.1)
• cobertura vegetal: brejo, famílias dominantes: Cyperaceae, Tiphaceae (figura 4.1.8)
a b
Figura 4.1.8: Vegetação da AM4: a) dunas do Peró; b) vegetação de brejo
• estrato arbóreo: não há árvores, arbustos nem Palmae (nem mesmo o buriri, típico de
dunas e praias)
• estrato herbáceo: gramíneas (Panicoideae), Apiaceae, Convovulaceae, Leguminosae
Leg. Pap., Cyperaceae e Tiphaceae (figura 4.1.9)
Figura 4.1.9: Estrato herbáceo AM4: a)Tiphaceae dominguensis; b)Cyperaceae Rhinchospora
a
b
4.1.2 - Perfis de solo
Figura 4.1.10
: Localização dos 4 perfis de solo estudados (1cm=1km)
106
4.1.2.1- Perfil 1: Barracuda
.
Figura 4.1.11: Localização do perfil 1
Localização, topografia
• coordenadas: 22º45’28”S / 41º54’28”W (figuras 4.10 e 4.11)
• posição topográfica: terço superior da encosta; 70m de altitude
Cobertura Vegetal
• Floresta xeromórfica (floresta sazonal semidecídua). (figura 4.1.12)
• As espécies arbóreas mais comuns são Sapindaceae, Ericaceae, Anacardiaceae,
Bombacaceae e Euphorbiaceae. (figuras 4.1.12 e 4.1.13))
• Entre as herbáceas, as mais comuns são Cactaceae, Bromeliaceae e Arecaceae. Há
muito poucas Poaceae sobre o perfil, somente algumas Panicoideae. Ao lado do perfil
há muitas Bambusoideae plantadas e muito capim colonião (Panicoideae) invasor.
(figura 4.1.12)
a) b)
Figura 4.1.12: Cobertura vegetal do perfil 1: a) estrato superior; b) estrato inferior
107
108
Figura 4.1.13: Espécies encontradas sobre o perfil 1
Horizontes amostrados: A; B1; B2; B3; Ab; BC (figura 4.1.14) (apêndice 9.1)
Figura 4.1.14: Perfil 1 (Barracuda) - horizontes amostrados
Rubiaceae
Bromeliaceae Billbergia
tweedieana
)
Clusiaceae (Clushilariana)
Sapindaceae
A
B1
B2
B3
Ab
BC
Saprolito
PERFIL 1 – BARRACUDA
coordenadas: 22º45’28”S / 41º54’28”W / alto da encosta; 70m de altitude
A - de 0 a 20 cm de profundidade; amostragem a 5 cm de profundidade; cor 10YR 4/3 (bruno amarelado
escuro); estrutura em pequenos blocos subangulares a grau moderado; poros muito pequenos, poucos poros
com diâmetro >1mm; raízes finas (1mm) comuns; atividade biológica - poros raros >2mmm (provavelmente
associado a formigas ou cupins).
B1 - de 20 a 85 cm de profundidade; amostragem a 70 cm de profundidade; cor 2,5YR 4/6; estrutura em
pequenos blocos subangulares a grau moderado; poros pequenos (até 2 mm) comuns; raízes muito finas
comuns mas em menor quantidade que no horizonte A; poros de atividade biológica.
B2 - de 85 a 95 cm de profundidade; amostragem a 90 cm de profundidade; cor 2,5YR 4/6; estrutura em
pequenos blocos subangulares a grau moderado; poros muito pequenos (<1 mm) comuns; poucas raízes, muito
finas; alguns poros de atividade biológica.
B3 - de 95 a 160 cm de profundidade; amostragem a 130 cm de profundidade; cor 7,5YR 4/6; estrutura em
pequenos blocos subangulares a grau moderado; 2 tipos de agregados, ambos pequenos (<1mm): agregados
mais resistentes: menos quantidade e poros menores; agregados mais friáveis: quantidade de poros maior;
raízes raras e pequenas (<1mm); sem atividade biológica.
Descontinuidade
Ab - de 160 a 170 cm de profundidade; amostragem a 130 cm de profundidade; provável paleohorizonte
orgânico devido à cor escura; situado no meio de uma linha de pedra (de quartzo) provavelmente autóctone;
cor 2,5YR 4/6 e 10YR 4/3 (bruno amarelado escuro); estrutura granular (grumosa) com alguns agregados
subangulares a grau fraco; grumos de tamanho grande e blocos de tamanho médio; muitos poros pequenos (até
1 mm); raízes raras e finas (1mm); atividade biológica não muito visível.
BC - de 170 a 210 cm de profundidade; amostragem a 195 cm de profundidade; cor 2,5YR 4/6; estrutura em
b
locos de tamanho médio subangulares a angulares a grau médio; poros pequenos (<1 mm) comuns;
cerosidade fraca (lentes de argila); raras raízes finas (<1 mm); sem atividade biológica
Figura 4.1.15: Descrição esquemática do perfil 1
109
4.1.2.2- Perfil 2: Canto
Figura 4.1.16
: Localização do perfil 2
Localização, topografia
• coordenadas: 22º45’10,3”S / 41º53’48”W (figuras 4.1.10 e 4.1.16)
• posição topográfica: terço inferior da encosta; 30m de altitude
Cobertura Vegetal
• Floresta xeromórfica (floresta sazonal semidecídua). Apresenta a mesma vegetação do
Perfil 3, porém mais arbórea (Ericaceae), muito poucas gramíneas, muitas bromélias
(figura 4.1.18)
• O estrato herbáceo (pouca luz) é dominado por Bromeliaceae e Araceae, além de
Bignoniaceae. Não há Poaceae acima do perfil, mas ao lado há muito capim colonião
(Panicoideae) invasor (figura 4.1.17)
• As espécies arbóreas mais comuns são Sapindaceae, Ericaceae e Malvaceae.
Figura 4.1.17: Perfil 2 - estrato inferior da vegetação
Araceae (Anthurium sp.)
110
111
Figura 4.1.18: Perfil 2 - estrato superior da vegetação
Horizontes amostrados: A; B1, B2; Nível de cascalho de quartzo; BC (figura 4.1.19)
(apêndice 9.2)
Figura 4.1.19: Perfil 2 (Canto) – horizontes amostrados
A
1°B
2ºB
NC
BC
PERFIL 2 – CANTO
A - de 0 a 15 cm de profundidade; amostragem a 7,5 cm de profundidade; cor 7,5 YR 4/6 (strong brown –
bruno forte); estrutura em blocos subangulares pequenos a muito pequenos a grau fraco; muitos
microporos e bioporos (>1mm até 2mm); muitas raízes finas (1mm), atividade biológica intensa.
B1 - de 15 a 60 cm de profundidade; amostragem a 37,5 cm de profundidade; cor 7,5YR 5/6 (strong brown
– bruno forte); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau fraco; poros pequenos e bioporos (até
1mm) comuns; poucas raízes finas (1mm); sem atividade biológica.
B2 - de 60 a 98 cm de profundidade; amostragem a 77 cm de profundidade; cor 7,5YR 5/6 (strong brown –
b
runo forte); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau moderado; poros pequenos e bioporos (até
1mm) comuns; poucas raízes finas (1mm); sem atividade biológica.
De 80 a 130 cm
- nível hidromórfico, que pode ser resultado de variações do nível freático após a
deposição do material coluvionado e que deu origem a nódulos de óxido de ferro (plintita)
De 98 a 130 cm
(acima da linha de cascalho) - mistura de cascalho residual e material mais fino
Nível de cascalho - de 98 a 151 cm de profundidade; amostragem a 125,5cm de profundidade; cor 7,5YR
5/6 (strong brown – bruno forte); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau moderado; poros
pequenos comuns e alguns bioporos (de raízes); raras raízes finas (1mm); sem atividade biológica.
De 130 a 151
cm - "stone line" in situ, com blocos grandes e angulosos de quartzo (não transportados),
muito fraturados, provenientes de veio de quartzo da rocha-mãe (gnaisse a partir de arenito muito
comprimido, que originou lentes de quartzo).
BC - de 151 a 190 cm de profundidade; amostragem a 170,5 cm de profundidade; cor 7,5YR 4/6 (strong
brown – bruno forte); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau fraco; poros pequenos comuns e
alguns bioporos (de raízes); raras raízes finas (1mm); sem atividade biológica.
Figura 4.1.20
: Descrição esquemática do perfil 2
descontinuidade
112
4.1.2.3- Perfil 3: Forno
Figura 4.1.21
: Perfil 3: localização e topografia
Localização, topografia
• coordenadas: 22º45’56”S / 41º52’47,3”W (figuras 4.1.10 e 4.1.21)
• posição topográfica: terço médio da encosta; 20m de altitude (figura 4.1.21)
Cobertura Vegetal
• Floresta seca (floresta sazonal semidecídua) (figura 4.1.22)
• As espécies arbustivas mais comuns são Ericaceae (predominante), Myrtaceae,
Bombacaceae, Clusiaceae, Euphorbiaceae, Leguminosae
• A cobertura vegetal apresenta tantas árvores quanto os perfis 1 e 2 e as espécies são as
mesmas, porém menos altas. Trata-se de espécies mais jovens, portanto menos
desenvolvidas que nos outros perfis. (figura 4.1.22a)
• O sub-bosque é dominado por Bromeliaceae e Araceae. (figura 4.1.22b)
• Não há nenhuma Poaceae acima do perfil, mas ao lado há muito capim-colonião
(Panicoideae) invasor. (figura 4.1.23)
113
114
a) b)
Figura 4.1.22: Cobertura vegetal do Perfil 3: a) estrato superior; b) estrato inferior
Figura 4.1.23: Espécies encontradas sobre o perfil 3
Horizontes amostrados
: A; BA; B; Ab; Bb (figura 4.1.24) (apêndice 9.3)
Figura 4.1.24: Perfil 3 (Forno) - horizontes amostrados
Ericaceae
A
BA
B
Ab
Bb
Capim colonião
A - de 0 a 20 cm de profundidade; amostragem a 10 cm de profundidade; cor 5 YR 3/3 (bruno
avermelhado escuro); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau fraco; poros
pequenos comuns; raízes finas (até 2 mm) comuns; presença de alguns bioporos.
BA - de 20 a 48 cm de profundidade; amostragem a 34 cm de profundidade; cor 5 YR 3/3
(bruno avermelhado escuro); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau moderado;
muitos poros pequenos (até 2 mm); raízes finas (até 2 mm) comuns; sem atividade biológica.
B - de 48 a 78 cm de profundidade; amostragem a 63 cm de profundidade; cor 7,5 YR 4/6
(bruno forte); estrutura em blocos subangulares grandes a grau forte; poros pequenos (até 1
mm) comuns; poucas raízes e muito finas (até 1 mm); sem atividade biológica.
Ab - de 78 a 115 cm de profundidade; amostragem a 96,5 cm de profundidade, provável
paleohorizonte devido à cor mais escura; cor 7,5 YR 3/2 (bruno escuro); estrutura em blocos
subangulares de tamanho médio a grau forte; poros pouco visíveis (diâmetro < 1mm) e
pedotúbulos; poucas raízes e muito finas (até 1 mm); sem atividade biológica.
Bb - de 115 a 145 cm de profundidade; amostragem a 96,5 cm de profundidade, provável
horizonte enterrado; cor 5 YR 4/4 (bruno avermelhado); estrutura em blocos subangulares
pequenos a grau moderado e muito cascalho; poros pequenos (diâmetro ≤ 1 mm) comuns;
raízes muito finas (radicelas); raras sem atividade biológica. Muito cascalhento, com lentes de
quartzo bem grosseiro (paleopavimento detrítico) in situ.
PERFIL 3 - FORNO
descontinuidade
Figura 4.1.25
: Descrição esquemática do perfil 3
115
116
4.1.2.4- Perfil 4: Tucuns
Figura 4.1.26: Perfil 4: localização e topografia
Localização, topografia
• coordenadas: 22º48’22,6”S / 41º55’50,4”W (figuras 4.1.10 e 4.1.26)
• posição topográfica: terço inferior da encosta; 20m de altitude
Cobertura Vegetal
• Floresta xeromórfica mais seca que a dos outros perfis (caatinga hipoxerófila), muito
influenciada pela vegetação de restinga, com predominância absoluta da Cactaceae
Pilosocereus ulei. (figura 4.1.28)
• As espécies arbóreas mais comuns são Anacardiaceae (em grande quantidade),
Apocinaceae, Ericaceae, Bombacaceae , Euphorbiaceae, Clusiaceae e algumas
Bignoniaceae. (figura 4.1.27a)
• O sub-bosque é constituído por Bromeliaceae (muitas), Araceae, Iridaceae, Arecaceae
(buriri). Não há Poaceae acima do perfil, somente algumas Panicoideae invasoras na
beira da estrada. (figura 4.1.27b)
• O nome do local (Tucuns) é o nome vulgar de uma palmeira (Arecacea Astrocarium
sp.) que não é mais facilmente encontrada acima do perfil, nem a seu lado. Por outro
lado, na vertente oposta ao perfil, encontram-se essas palmeiras. Isto pode indicar uma
degradação da vertente estudada, que se encontraria hoje em processo de regeneração.
Uma outra espécie de Arecaceae (buriri) foi encontrada. (figura 4.1.28)
117
a) b)
Figura 4.1.27: Cobertura vegetal do perfil 4: a) estrato superior; b) estrato inferior
Figura 4.1.28: Espécies encontradas sobre o perfil 4
Horizontes amostrados
: A1; A2; B; BC (figura 4.1.29) (apêndice 4)
Figura 4.1.29: Perfil 4 (Tucuns) – horizontes amostrados
Apocinaceae
A1
A2
B
BC
buriri
Cactaceae Pilosocereus ulei
PERFIL 4 – TUCUNS
A1 - de 0 a 25 cm de profundidade; amostragem a 12,5 cm de profundidade; cor 10 YR
3/2 (bruno acinzentado muito escuro); estrutura granular, grãos muito pequenos; muitos
poros e bioporos (alguns de 2mm, a maioria <1mm); muitas raízes finas (até 2 mm); sem
atividade biológica.
A2 (E)- Eluvial - de 25 a 50 cm de profundidade; amostragem a 37,5 cm de profundidade;
cor 10 YR 3/3 (bruno escuro); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau
moderado; muitos poros <1mm e bioporos (até 2 mm); raízes finas (até 1 mm) comuns;
sem atividade biológica.
B - de 50 a 80 cm de profundidade; amostragem a 65 cm de profundidade; cor 7,5 YR 4/3
(bruno); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau moderado; poros de até 1mm
comuns; poucas raízes e finas (até 1 mm); sem atividade biológica.
BC - de 80 a 122 cm de profundidade; amostragem a 101 cm de profundidade; cor 7,5 YR
3/4 (bruno escuro); estrutura em blocos subangulares pequenos a grau moderado; poros
comuns, poros fissurais de até 1mm; raízes raras e finíssimas; sem atividade biológica.
Figura 4.1.30: Descrição esquemática do perfil 4
118
4.2- MÉTODOS
4.2.1- Fitólitos
4.2.1.1- Extração e quantificação de fitólitos de solo
A extração foi feita nos laboratórios da Embrapa-solos, segundo o protocolo utilizado
no CEREGE, França, que consiste numa adaptação do protocolo de Kelly, 1990 (anexo 10.1).
A preparação inicial consiste em secar e peneirar a 2 mm as amostras, obtendo-se 20g
de solo. Em seguida, é feita a dissolução dos carbonatos com HCl (3%) e a oxidação total da
matéria orgânica com peróxido de hidrogênio (30%) aquecida em banho de areia a 90ºC.
Passa-se à fase de solubilização do Ferro com Citrato de Sódio (C
6
H
5
Na
3
O
7
) a 88,4g/l e
Diotinito de Sódio (Na
2
O
4
S
2
, H
2
O
2
) e à remoção das argilas por sedimentação. A fração de 2-
60 µm é então submetida à separação densimétrica em líquido denso (d=2,3) composto de
Brometo de Zinco (Zn Br
2
) diluído em Ácido Clorídrico (HCl). As partículas são em seguida
secas em estufa e pesadas para se calcular o teor de fitólitos em cada amostra.
4.2.1.2- Extração de fitólitos de plantas
Para fins de conferência, foram extraídos fitólitos de algumas plantas (2 espécies de
Bromeliaceae, Cactaceae, 2 sub-famílias de Poaceae: Panicoideae e Chloridoideae, Araceae,
Commelianaceae), também segundo o protocolo utilizado no CEREGE (anexo 10.2).
As plantas foram lavadas com água destilada e secas à temperatura ambiente. Em
seguida, foram cortadas em fragmentos de 5 cm e pesadas. Cerca de 10 gramas de planta seca
foram utilizadas para cada extração. Em seguida os fragmentos foram lavados com uma
solução de ácido clorídrico 1N, e depois com álcool etílico 70 % no banho de areia, lavados
com água destilada, e secos em estufa.
As amostras foram em seguida adicionadas de H
2
SO
4
96% e levadas ao banho de
areia a 70°C por 48 horas. Ainda no banho de areia, foi adicionado lentamente peróxido de
hidrogênio a 33% até que as amostras ficassem totalmente límpidas, lavadas com água
destilada e filtradas (0,20 µ).
As partículas retidas no filtro de papel foram lavadas com ácido clorídrico (1N) e água
destilada em um béquer. Em seguida, foram colocadas na estufa a 110°C, pesadas e procedeu-
119
120
se, então, a montagem de lâminas.
4.2.1.3- Extração de fitólitos de plantas para fins de datação dos fitólitos
Foram também extraídos fitólitos de gramínea que serviu como amostra padrão de
idade zero (“blank”) para datações
14
C por AMS do carbono ocluso nos fitólitos. Nesse caso,
toda a matéria orgânica externa ao fitólito deve ser removida e o protocolo de extração é mais
rigoroso (anexo 10.3), utilizando para a remoção da matéria orgânica H
2
SO
4
, H
2
O
2
,HClO
4
e
HClO
4
.
4.2.1.4- Montagem das lâminas
São montados dois tipos de lâminas, uma para uma primeira observação de cada
lâmina e a identificação dos tipos de fitólitos mais freqüentes. São confeccionadas com
glicerina, que possibilita girar as partículas e, assim, a observação de todos os lados das
mesmas, mas que não se conservam por muito tempo e não facilitam a contagem.
Para efetuar a contagem dos fitólitos e permitir o arquivo das lâminas, é utilizado o
Bálsamo do Canadá. A quantidade de amostra em cada lâmina tem que ser suficiente para a
contagem de pelo menos 200 fitólitos classificados, mas não pode haver excesso de material,
porque a sobreposição de camadas prejudica a contagem e diminui sua confiabilidade. Sempre
são montadas pelo menos duas lâminas de cada amostra.
4.2.1.5- Taxonomia e Contagem
As observações são feitas em microscópio óptico, com aumento de 600x. Pelo menos
200 fitólitos com significação taxonômica (classified phytoliths) foram contados levando-se
em consideração sua forma original, bem como sua subseqüente dissolução ou fragmentação.
Também foram contados os fitólitos sem significação taxonômica (unclassified phytoliths),
partículas que, apesar de serem certamente fitólitos, não se pode mais distinguir a forma
original. As assembléias fitolíticas são apresentadas como a soma de fitólitos classificados e
não classificados. São também contadas todas as partículas da lâmina que não são fitólitos,
como quartzo, diatomáceas, micro-carvões, matéria orgânica e óxidos de ferro. Foi também
121
observado o grau de alteração dos fitólitos, contado em fitólitos do tipo bulliform. Para cada
lâmina é feita uma dupla contagem por duas pessoas e a diferença entre elas não pode ser
superior a 2%. Todas as contagens estão apresentadas no apêndice 9.5.
Os fitólitos são classificados de acordo com a classificação de Twiss et al. (1969) e
Twiss (1992), aumentada por Mulholland (1989), Fredlund & Tieszen (1994), Kondo et al.
(1994), Alexandre et al. (1997a) e Barboni et al. (1999), seguindo a nomenclatura do ICPN
(código internacional de nomenclatura de fitólitos), 2005.
Primeiramente é feita uma contagem bruta, onde todas as formas observadas são
anotadas. As classes encontradas nas amostras foram:
1-Fitólitos de Poaceae:
Bulliform - parallepipedal (> ou < 20 µ); parallepipedal brown; cuneiform (> ou < 20 µ);
quanto ao grau de alteração – weathered, weathered +, weathered ++;
Elongate – smooth; weathered smooth; echinate one side; echinate two sides; weathered;
Acicular – weathered acicular; acicular;
Short-cells - saddle; polilobate; bilobate; cross; rondel, unclassified;
2- Fitólitos de não-Poaceae
Globular granulate - > ou < 10 µ; with a hole
Globular smooth - > ou < 20 µ; cystholith
Globular echinate - > ou < 10 µ; brown > ou < 10 µ
Unknown – A, B, C, D, E, etc..
3- Partículas contadas
Total de fitólitos (% partículas contadas) – classified; unclassified; carvão; opala; quartzo;
matéria orgânica; óxidos de ferro
Em seguida, é feita uma contagem elaborada: as classes que apresentam menos de
0,5% de fitólitos são reagrupadas ou eliminadas. Depois de efetuada a contagem, calculam-se
índices fitolíticos. Para tal, os tipos de fitólitos usados em cada índice só são significativos se
representarem mais de 5% dos fitólitos contados. Assim, para as amostras do presente estudo,
o índice Ic (= Pooideae / (Pooideae + Chloridoideae + Panicoideae) não pôde ser utilizado,
por não haver fitólitos de Pooideae (rondel, trapeziform, cross). O índice Iph também foi
poucas vezes significativo, já que a porcentagem de short-cells era geralmente muito pequena.
122
4.2.2- Análises Pedológicas
As análises físico-químicas das amostras de solo foram realizadas na Embrapa-Solos,
segundo a metodologia descrita no Manual de métodos de análises do solo (1997).
As análises micromorfológicas realizadas tiveram como objetivos a identificação dos
constituintes presentes da fração sólida; a identificação dos arranjos ou modos de organização
desses constituintes, incluindo os poros; a observação da hierarquia entre as organizações,
seguida da dedução da sua cronologia relativa; e dedução de mecanismos e processos
genéticos ou atuais (Castro, 2003).
Para a obtenção destas informações é necessário coletar amostras de solo com estrutura
preservada (amostra indeformada) e submetê-las aos procedimentos para torná-las resistentes
ao corte e polimento. Estas amostras devem estar orientadas, ou seja, deve-se assinalar a
direção do topo do perfil, pois na etapa de análise das lâminas é possível identificar a direção
do transporte de material dentro do solo.
A impregnação e confecção de lâminas delgadas seguiram técnicas preconizadas por
diversos autores (Bullock et al., 1985; Curi, 1985; Castro, 2003). Inicialmente, os blocos de
solos com estrutura preservada foram secos ao ar e posteriormente colocados em estufa com
temperatura de cerca de 45
o
C e porta parcialmente aberta para a retirada de todo o excesso de
água. Após esta etapa, as amostras foram impregnadas com uma mistura de resina de poliéster
CY 248 e 10% do endurecedor HY 956, ambos da Araldite, e 30% de acetona para diluir a
resina. A diluição da resina se faz necessária para reduzir a viscosidade da mistura e facilitar a
impregnação das amostras com porosidade muito fina. A dosagem de diluição adotada foi
conseguida após testes iniciados com 5% de acetona, sendo incrementados a cada teste com
5% do diluidor até chegar ao volume de 30%. A acetona foi escolhida por não apresentar água
em sua composição, eliminando assim o risco de hidratação das amostras e alteração no
comportamento das argilas.
A impregnação foi realizada por capilaridade obtida em vácuo fraco, com bomba de
vácuo modelo CL nº BD – 2343 DIA-PUMP da FANEM LTDA, voltagem 110 kw 0,165 e
faixa de leitura do manômetro 0 a 2 kgf/cm
2
. Para cada amostra foram realizadas pelo menos
três sessões de impregnação.
A partir deste momento, o procedimento de confecção das lâminas de solo é semelhante
ao processo de confecção de lâminas petrográficas. O bloco é cortado em máquina de disco
diamantado em duas partes, uma delas é colada em lâmina de vidro plano, depois de
123
desbastado e polido manualmente com abrasivo (carborundum). As lâminas devem estar com
espessura de aproximadamente 30µ. Espessuras maiores ou menores podem alterar as cores,
tornando a lâmina mais escura ou mais clara e dificultando a interpretação.
A descrição das lâminas foi realizada em microscópio polarizante da marca Zeiss,
seguindo os manuais de Bullock et al. (1985) e Castro (2003).
A análise foi feita inicialmente sob baixo aumento das objetivas, caminhando
progressivamente para aumentos maiores. As objetivas utilizadas foram com 2,5X, 10X, 20X
e 40X de aumento. Quase todo o trabalho de análise das lâminas foi realizado com as
objetivas de 2,5 e 10X de aumento, que combinadas com o aumento da ocular de 10X chega-
se a valor de 25 vezes e 100 vezes de aumento.
Durante a fase de interpretação das lâminas, foram selecionados campos
representativos, para a construção de croqui e posterior tomada de fotos das organizações
presentes. O acompanhamento destas organizações permite tecer considerações e avaliar a
evolução vertical e lateral das estruturas e, conseqüentemente, da porosidade.
As etapas de análise micromorfológica compreendem a identificação, num primeiro
momento, dos constituintes do fundo matricial, determinando-se também sua freqüência
aproximada. Como constituintes temos: o plasma, que corresponde, geralmente, à argila
(fração granulométrica menor ou igual a 0,002 mm); o esqueleto, correspondente à fração
granulométrica compreendida entre 0,002 e 2 mm; e os poros, correspondentes aos vazios
existentes no plano da lâmina.
Inicia-se pelos atributos do horizonte, onde são avaliadas a textura e, principalmente, a
organização das partículas elementares, formando a estrutura e microestrutura do solo. Depois
se avalia a presença de unidades estruturais e grau de desenvolvimento destas unidades e a
organização interna das unidades estruturais, que formam o fundo matricial, composto pelos
poros, esqueleto e plasma e a presença de feições pedológicas (cutãs, pedotúbulos, glébulas,
cristalárias e excrementos).
A análise micromorfológica aborda a caracterização das organizações estruturais,
principalmente aquelas referentes às estruturas plásmicas, que são o resultado do arranjo
espacial das partículas da fração argila entre si, seguindo diferentes direções; e também à
distribuição relativa, que é o resultado do arranjo espacial entre plasma, esqueleto e poros.
Por último, são identificadas e descritas as feições pedológicas (pedotúbulos, nódulos,
cutãs, etc.), que podem indicar a transferência de matéria e ação de seres vivos no interior da
124
cobertura pedológica.
A análise efetuada nas lâminas priorizou a distribuição relativa, o arranjo da porosidade
no plano da lâmina e feições pedológicas, pois são estas informações que têm maior
relevância para a pesquisa.
A identificação de arranjos diferenciados em profundidade e lateralmente, como, por
exemplo, microestrutura gefúrica no horizonte A e microestrutura porfírica no horizonte B,
podem indicar zonas onde ocorram impedimentos à circulação vertical da água, levando assim
à geração de fluxos superficiais capazes de transportar partículas de solo e metais pesados.
4.2.3- Ligninas
A metodologia adotada para caracterização dos fenóis oriundos da oxidação da lignina
é o da degradação oxidativa com CuO sob condições alcalinas segundo (HEDGES & ERTEL,
1982) e modificado por (GOÑI; HEDGES, 1995). Devido a sua grande labilidade hidrolítica,
a oxidação por CuO pode quebrar uma grande variedade de derivados do carbono retidos na
macromolécula da lignina, liberando pequenos produtos, os fenóis, sensíveis ao cromatógrafo
a gás. Uma quantidade de aproximadamente 200 mg de amostra seca (dependendo do teor de
carbono presente na amostra) é pesada em cápsulas de aço inoxidável. Em atmosfera de N2,
são oxidadas a 155ºC por 3 horas com CuO e sulfato ferroso, sob condições básicas (8%
NaOH). Após a digestão/oxidação as amostras são centrifugadas e o sobrenadante acidificado
a pH 1,0 para eliminação de substâncias húmicas e fúlvicas. As soluções são extraídas com
metil éter bidestilado e o remanescente é passado em colunas contendo sulfato de sódio anidro
para retirada da água. Os extratos de lignina são diluídos em solvente (piridina), metilsilado
com BSTFA, misturados aos compostos de padrões e injetado em cromatógrafo a gás HP-
6890 equipado com detector de chama ionizante (FID) e coluna capilar de sílica DB-1 (J&W
Scientific) com 30m de comprimento e 0,25mm de diâmetro interno. O método é programado
para elevar a temperatura de 100 a 320
o
C a 3
o
C min-1 com o gás carreador hidrogênio. A
identificação dos fenóis é realizada através dos padrões adicionados na amostra. A média da
precisão analítica é de ± 10% para os produtos de lignina oriundos da oxidação de CuO.
125
4.2.4- Composição elementar e isotópica
As análises elementares e isotópicas dos solos e plantas foram realizadas pelo
Laboratório de Ecologia Isotópica do CENA/USP. As amostras são pesadas em cápsulas de
estanho utilizando-se balança analítica marca Mettleer Toledo modelo AT21. As análises da
composição elementar da matéria orgânica (concentrações de C e N) são realizadas em
analisador elementar Carlo Erba modelo EA 1110, acoplado a um espectrômetro de massa
Finigan Delta Plus, permitindo a determinação simultânea da composição elementar (% C e
N) e das razões isotópicas
13
C/
12
C (δ
13
C) e
15
N/
14
N (δ
15
N). O método consiste na combustão
do material a temperatura de 1020
o
C sob atmosfera de oxigênio puro, sendo os gases gerados
por condutividade térmica (CO
2
e N
2
O) carreados através de uma coluna cromatográfica até o
espectrômetro de massas, para detecção. Os resultados são expressos em δ
13
C e δ
15
N em
relação aos padrões PDB (Pee Dee Belemnite) e N
2
atmosférico, respectivamente definidos
como δ
13
C ou δ
15
N (‰ – partes por mil) = ([Ramostra / Rpadrão] -1) x 1000. As amostras
foram analisadas no mínimo em duplicata com o máximo de diferença de 0,2 ‰ entre as
replicatas. O limite de detecção para o C e N foi de 0,03%.
4.2.5- Datações
14
C-AMS
A matéria orgânica do solo (MOS) sofreu pré-tratamento com HCl para remoção de
carbonatos. Utilizaram-se aproximadamente 10mg de matéria orgânica do total de MOS, que
passou por um tratamento ácido/básico/ácido (ABA) para remoção de carbonatos e carbono
lábil. Foram utilizados 6mg de material para produzir um alvo de grafite. A quantidade obtida
foi muito pouca, indicando que a maior parte do material não era matéria orgânica.
As concentrações em radiocarbono são relatadas como frações do padrão moderno,
D
14
C e idade radiocarbono convencional, segundo as convenções de Stuiver and Polach
(Radiocarbon, v. 19, p.355, 1977).
Backgrounds devidos à fase de preparação de amostras foram subtraídos, com base em
medidas de carvão livre de
14
C. Todos os resultados foram corrigidos para fracionamento
isotópico, de acordo com as convenções de Stuiver e Polach (1977), com valores δ
13
C
medidos no grafite preparado usando espectrômetro AMS. Estes valores podem diferir do
δ
13
C do material original, se o fracionamento ocorreu durante a grafitização da amostra ou
durante a medição por AMS, e não são mostrados.
126
Comentários gerais:
Para combustão, as amostras de fitólitos foram colocadas em tubos de quartzo com
CuO e fio de prata e aquecidos a 160°C durante a noite. Este procedimento elimina a absorção
de CO
2
da superfície de sílica e permite que os tubos de quartzo carregados com as amostras
sejam efetivamente evacuados na linha de vácuo, com perda mínima de material.
As amostras para determinação de background (“branco”) foram tratadas da mesma
maneira que as amostras em análise. Valores de background de preparação de amostras,
quando aplicável, foram subtraídos de todas as amostras, com base em medidas de carvão
livre de
14
C (pré-tratado com ABA ou HCl), e SiO
2
adicionado com carvão geológico
puríssimo (somente para os fitólitos), para obter CO2 suficiente p/ produzir uma amostra. Foi
utilizado carvão geológico e não outro material que contenha carbono porque, como o carvão
geológico não contém
14
C, a medida
14
C-AMS da amostra SiO
2
+ carvão deveria ser próxima
do limite de fundo, caso nenhuma contaminação por
14
C fosse detectada. Esse procedimento
e' muito comum para verificar se matérias que supostamente não devem conter carbono estão
realmente livres do mesmo.
Para determinar contaminação por dead carbon (carbono antigo), em amostras com
menos de 0,1mg C, também foram preparados conjuntos com ácido oxálico I (OX-I), medidos
junto com as amostras. Todas as correções de background, e as avaliações de precisão e
exatidão em amostras de baixo teor seguiram o protocolo de Santos et al. (Nuclear
Instruments and Methods B, v.259. p. 293-302, 2007)
Comentários específicos:
Amostras de fitólitos de perfis de solos brasileiros foram medidas, fornecendo
resultados inconsistentes, talvez devido à presença de grandes porcentagens de micro-carvões
do solo misturados com os fitólitos.
Como os fitólitos da camada superficial do solo mostraram-se muito velhos, mediu-se
também o
14
C da MOS do próprio solo, para se ter uma referência marginal da idade do solo.
O pré-tratamento aplicado às amostras de MOS objetivou somente a remoção de possíveis
carbonatos.
O carbono lábil (moderno ou antigo) estará, portanto, ainda entranhado nas amostras.
Uma amostra do Perfil 1, Horizonte 1B, amostrado entre 20 e 85cm, foi selecionada, e
127
a matéria orgânica foi separada do solo com a ajuda de um microscópio. A quantidade de
amostra recuperada foi muito pequena, indicando que a maioria do material não era matéria
orgânica. A medição
14
C por AMS desta amostra resultou em idade muito mais jovem (965+/-
15 anos BP) do que o resultado obtido dos fitólitos extraídos desta mesma camada (20.170+/-
150 anos BP).
5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
5.1- FITÓLITOS
5.1.1 - ASSEMBLÉIAS MODERNAS DE REFERÊNCIA
Além dos quatro perfis de solo estudados, foram coletadas amostras de horizontes
orgânicos de solos desenvolvidos sob diferentes tipos de cobertura vegetal atualmente
encontrados na região de Cabo Frio, a saber: 1- floresta xeromórfica (floresta sazonal
semidecídua misturada a uma floresta de restinga); 2- floresta úmida; 3- caatinga hipoxerófila;
4- brejo.
As assembléias fitolíticas modernas extraídas desses horizontes superficiais servem de
referência para a interpretação das assembléias fitolíticas fósseis, extraídas dos diferentes
horizontes dos quatro perfis de solo escolhidos. Primeiramente deve-se observar se os
resultados fitolíticos correspondem à vegetação atual, a fim de que possam servir como
referência para o estudo dos perfis de solo. Entretanto, é preciso levar em conta que há um
lapso de tempo entre o registro de uma assembléia fitolítica e o horizonte superficial de um
solo. As amostras de horizontes orgânicos de solo foram coletadas entre 5 e 10 cm de
profundidade, o que pode representar centenas a alguns milhares de anos.
5.1.1.1- Tipos de fitólitos contados
Apesar de não haver grandes variações, a assembléia que apresentou o maior
percentual de fitólitos classificados foi a floresta úmida (AM 2) e o menor foi encontrado na
caatinga (AM 3). (figura 5.1.1). Para a Assembléia Moderna 1 (floresta xeromórfica), entre as
partículas contadas, 75 % eram de fitólitos, entre os quais 61% eram classificados Para a
Assembléia Moderna 2 (floresta úmida), os fitólitos eram 85 % das partículas contadas, sendo
129
60 % de classificados. Para a Assembléia Moderna 3 (caatinga hipoxerófila), os fitólitos eram
70 % das partículas contadas, sendo 59 % de classificados. Para a Assembléia Moderna 4
(brejo), os fitólitos eram 84% das partículas contadas, sendo 59 % de classificados. (Apêndice
9.6)
61,5
38,5
60,5
39,5
59,2
40,8
59,3
40,7
1234
Assembléias modernas - Tipos de fitólitos(%)
Classified phytoliths Unclassified phytoliths
Fl. úmida Caatinga BrejoFl. seca
Figura 5.1.1: Assembléias Modernas - Porcentagem de fitólitos classificados
5.1.1.2- Morfotipos de fitólitos
Os fitólitos do tipo bulliform foram encontrados em grande quantidade em todas as
assembléias. Além deste morfotipo, as assembléias de floresta (AM 1 e AM 2) apresentaram
principalmente fitólitos do tipo globular granulate e as outras duas, fitólitos do tipo globular
echinate. (figura 5.1.2) (Apêndice 9.6)
130
26,5
3,8
54,7
3,5
6,3
2,1
0,2
57,3
4,7
24,3
4,2
4,7
2,3
6,5
1,3
34,5
28,0
3,4
7,4
11,1
3,0
4
1,3
50,4
31,5
3,6
0,0
1234
Assembléias modernas - Morfotipos de fitólitos (%)
Globular granulate Globular smooth Globular echinate
Bulliform Acicular Elongate
Saddle Bilobate Unknown
Fl. seca Fl. úmida Caatinga Brejo
Figura 5.1.2: Assembléias Modernas - Tipos de fitólitos
5.1.1.3- Grau de alteração dos fitólitos do tipo bulliform
Em todas as assembléias, mesmo sendo consideradas modernas, os fitólitos de tipo
bulliform já se encontravam em sua maioria alterados, variando apenas o grau de alteração. A
assembléia que apresentou maior grau de alteração foi a floresta xeromórfica (AM 1) e as de
menor alteração foram as AM 2 e AM 3. (figura 5.1.3) (Apêndice 9.6)
11,9
34
30,5
23,5
18,2
30,3
22,2
29,3
26,6
31,3
19
23,1
16,7
35,1
25,4
21,1
1234
Assembléias modernas - Alteração dos bulliforms (%)
Unweathered Bulliform Weathered Bulliform
Weathered Bulliform+ Weathered Bulliform++
Fl. seca Fl. úmida Caatinga Brejo
Figura 5.1.3: Assembléias Modernas – Grau de alteração dos fitólitos de tipo bulliform
131
5.1.1.4 - Índices fitolíticos
Entre os índices calculados, o índice Iph (Iph = [Saddle / (saddle + cross + bilobate
short cells)] x 100) não pôde ser considerado nas três primeiras assembléias, por não ser
significativo, pois há menos de 5% de short cells. O índice Bi (Bi % (Fs) = Bulliform / [(short
cellss + acicular + bulliform)] x 100) foi muito elevado em todas as assembléias. Devido à
presença significativa de fitólitos do tipo globular echinate, oriundo de palmeiras (Arecaceae
ou Palmae) ou Bromeliaceae em todas as assembléias, um novo índice foi calculado: Pa/P
(Palmae/Poaceae) (Pa/P= globular echinate/ short-cells + acicular +bulliform). O índice D/P
1
(D/P
1
= Globular granulate / (short-cells + acicular +bulliform) foi o que mais correspondeu
às formações atuais em todas as assembléias, e é corroborado por resultados já encontrados
em outros trabalhos em regiões tropicais (Alexandre et al., 1999; Bremond, 2005; Bremond et
al., 2005; Barboni et al., 2006) (figura 5.1.4) (Apêndice 9.6).
a) b)
c)
d)
Figura 5.1.4
: Assembléias Modernas - Índices Fitolíticos: a) D/P1; b) Pa/P; c) Bi%; d) Iph%
(só significativo para AM 3)
132
5.1.2– Perfis de solo
5.1.2.1- Tipos de fitólitos contados
No Perfil 1 (figura 5.1.5a), entre as partículas contadas, no horizonte A 48% dos
fitólitos eram classificados. Esse número cai para cerca de 40% nos horizontes B e depois
aumenta novamente para cerca de 42 a 60% nos horizontes Ab e BC. No Perfil 2 (figura
5.1.5b), no horizonte A, 50% eram fitólitos classificados. Esse número tem seu valor máximo
no horizonte B1 (66%), caindo em seguida para 40 a 46% e depois aumenta novamente para
cerca de 56% nos horizonte BC. No Perfil 3 (figura 5.1.5c), a porcentagem de fitólitos
classificados varia de cerca de 30% (horizonte B) a 47% (BA). No Perfil 4 (figura 5.1.5d), a
porcentagem de fitólitos classificados diminui com a profundidade, variando pouco (de 56,5 a
46,5%). (Apêndice 9.6)
a) b)
c) d)
Figura 5.1.5: Porcentagens de fitólitos classificados:a)Perfil 1; b)Perfil 2; c)Perfil 3; d)Perfil 4
133
5.1.2.2- Morfotipos de fitólitos
No Perfil 1 (figura 5.1.6a), entre os fitólitos classificados, foram encontrados
principalmente bulliforms (de 34 a 63%) e globular granulate (de 19 a 33%); seguidos de
elongate (de 2 a 10%). Os globular echinate eram pouco representativos (de 0,7 a 3,3%).
Entre os morfotipos de Poaceae, foram identificados muito poucos short cells (de 0,5 a 12%),
dos quais a maioria do tipo saddle (de 0,5 a 5%) e unclassified short cells (de 0 a 7,5%). Foi
também observada uma importante quantidade de fitólitos unknown (de 8 a 18%). As maiores
variações dos morfotipos ao longo do perfil são observadas entre A e B1 (aumento dos
bulliform, dos unknown e diminuição dos globular granulate) e em BC (aumento dos
bulliform, diminuição dos granulate, elongate e short cells). No Perfil 2 (figura 5.1.6b), entre
os fitólitos classificados, foram encontrados principalmente bulliforms (de 40 a 57%) e
globular granulate (de 23 a 37%); os globular echinate não eram muito representativos (de 2
a 7%), assim como os elongate e unknown (de 3 a 6,5%). Entre os morfotipos de Poaceae,
foram identificados muito poucos short cells (de 1,3 a 2,2%), dos quais a maioria do tipo
saddle (de 0,4 a 0,75%) e unclassified short cells (de 0 a 0,8%). As maiores variações dos
morfotipos ao longo do perfil são observadas em BC (diminuição dos bulliform e aumento
dos granulate, elongate e unknown). No Perfil 3 (figura 5.1.6c), entre os fitólitos
classificados, foram encontrados principalmente bulliforms (de 26 a 48%), globular granulate
(de 11 a 19%) e elongate (3 a 18%). Os globular echinate não eram muito representativos (de
0,5 a 6%). Entre os morfotipos de Poaceae, foram identificados poucos short cells (de 0,5 a
11%), dos quais a maioria do tipo saddle (de 0 a 6%) e unclassified short cells (de 0,3 a 4%).
Foi também observada uma importante quantidade de fitólitos unknown (de 6 a 13%). As
maiores variações dos morfotipos ao longo do perfil são observadas entre A e BA (aumento
dos bulliform, dos globular smooth e granulate e diminuição dos short cells e unknown) e
entre B e Ab/Bb (diminuição dos bulliform e dos echinate, aumento dos globulares granulate
e smooth). No Perfil 4 (figura 5.1.6d), entre os fitólitos classificados, foram encontrados
principalmente bulliforms (de 32 a 71%) e globular echinate (de 2 a 31%); os globular
granulate, elongate eram pouco representativos (de 3 a 11%), assim como os unknown (de 2 a
5%). Entre os morfotipos de Poaceae, foram identificados muito poucos short cells (de 0 a
3%), dos quais a maioria do tipo saddle (de 0 a 2%). As maiores variações dos morfotipos ao
longo do perfil são observadas entre A2 e B (aumento dos bulliform e diminuição dos
echinate). (Apêndice 9.6). A. figura 5.1.7 apresenta fotografias dos principais tipos de fitólitos
observados.
134
a)
b)
Figura 5.1.6
(continua): Variação dos tipos de Fitólitos: a) Perfil 1; b) Perfil 2
135
c)
d)
Figura 5.1.6 (continuação): Variação dos tipos de Fitólitos: c) Perfil 3; d) Perfil 4
136
a
b
c
d
e
fg
h
i
j
k
lm
no
p
qr
s
tu v w
x
y
z
a’
b’
c’
d’
e’
f’
g’
h’
i’
j’
k’
l’
m’
Figura 5.1.7: Principais tipos de fitólitos observados: Fitólitos de Poaceae: de a até a’: a, b, c
– acicular; d, e, f, g – bilobate; h, i, j, k – saddle; l, m, n, o – elongate (sendo o: elongate
crenate one side); p até a’ – bulliform (sendo de v a a’ : weathered bulliform); Fitólitos de
dicotiledôneas lenhosas – globular (de b’ até f’); Fitólitos de palmeiras – globular echinate:
de h’ até j’ ; Fitólitos desconhecidos (unknown) de k’ até m’. (Fotos: Coe, 2008)
137
5.1.2.3 - Grau de alteração dos fitólitos do tipo bulliform
A intensidade das marcas de alteração dos fitólitos aumenta com a profundidade para
os quatro perfis. Este aumento da alteração implica em um aumento do tempo de residência
das partículas no solo e, portanto, um aumento da idade média dos fitólitos com a
profundidade (Alexandre et al., 1997; 1999). Entretanto, os perfis 1, 2 e 3 apresentam um
horizonte que não segue esta tendência (P1 B2; P2 NC; P3 Ab). No Perfil 1 (figura 5.1.8a), a
alteração dos fitólitos aumenta com a profundidade (de 62 a 72%), salvo para o horizonte B2,
onde a alteração diminui de 61 para cerca de 30%. No Perfil 2 (figura 5.1.8b), a alteração
aumenta com a profundidade de 57 a 75%, salvo para o horizonte NC, onde diminui de 67
para de 61%. No Perfil 3 (figura 5.1.8c), a alteração aumenta com a profundidade de 47 a
66%, salvo para Ab, onde diminui de 53 para cerca de 39%. No Perfil 4
(figura 5.1.8d), a
intensidade das marcas de alteração dos fitólitos aumenta com a profundidade (de 44 a 57%).
Primeiramente há uma pequena redução nos horizontes A2 e B (38 e 40 %), seguida de um
aumento da alteração no horizonte BC (57%). (Apêndice 9.6)
a)
Figura 5.1.8 (continua): Alteração dos fitólitos de tipo bulliform: a)Perfil 1;
B2
138
b)
c)
d)
Figura 5.1.8 (continuação): Alteração dos fitólitos de tipo bulliform: b)Perfil 2;
c)Perfil 3; d)Perfil 4
NC
Ab
139
5.1.2.4- Quantificação do estoque em fitólitos com a profundidade
Os estoques em fitólitos dos perfis pedológicos P1, P2 e P3 variam de 0,02 à 0,17% do
peso da matéria seca (p.m.s.) de solo no topo dos perfis e de 0,14 à 0,34% do p.m.s. na base
dos perfis. Os estoques em fitólitos nos horizontes húmicos (A) são equivalentes aos medidos
sob cobertura de cerrado (Salitre, Brasil: 0,1 % do p.m.s.; Alexandre et al., 1999) e sob
floresta tropical úmida (Dimonika, Congo: 0,3 % do p.m.s.; Alexandre et al., 1997b). Estes
três perfis fitolíticos não demonstram uma diminuição exponencial com a profundidade,
característica de uma seqüência fitolítica em equilíbrio com a vegetação atual (Alexandre et
al., 1997): no Perfil 1 (figura 5.1.9a), há um aumento importante (4x) do estoque em fitólitos
em profundidade a partir do horizonte B2, variando de 0,17 (no topo) a 1% (no horizonte Ab).
No Perfil 2
(figura 5.1.9b), os estoques em fitólitos variam de 0,02 (no topo) a 0,34% (no
horizonte BC). Há uma estabilização da porcentagem de fitólitos nos horizontes A, B1 e B2,
seguida de um aumento importante (10x) do estoque em fitólitos em profundidade a partir do
horizonte NC. No Perfil 3
(figura 5.1.9c), os estoques em fitólitos variam de 0,06 (no topo) a
0,14 % (no horizonte Bb). Há uma estabilização da porcentagem de fitólitos nos horizontes A
e BA (0,06; 0,05), seguida de um pequeno aumento em B (0,09) e de um aumento importante
(2x) do estoque em fitólitos em profundidade nos horizontes Ab e Bb. Entretanto, nos três
perfis os teores em carbono orgânico apresentam esta diminuição exponencial com a
profundidade, característica de uma distribuição bicompartimental (2 pólos: lábil e estável)
das matérias orgânicas no interior dos solos (Balesdent et al, 1987). No Perfil 4 (figura
5.1.9d), os estoques em fitólitos apresentam uma diminuição exponencial com a
profundidade, variando de 0,77 (no topo) a 0,10 % (no horizonte BC). O valor em superfície
(0,77) é mais elevado que nos outros perfis (0,17; 0,02 e 0,06%), mas diminui com a
profundidade, segundo a curva do Carbono orgânico. (Apêndice 9.6)
140
a) b)
c)
d)
Figura 5.1.9:
Estoque de fitólitos (% do p.m.s.): a) Perfil 1; b) Perfil 2; c) Perfil 3; d) Perfil 4
Ab
BC
NC
Ab
141
5.1.2.5- Índices fitolíticos
Nos quatro perfis estudados o índice Iph% [Iph= Saddle / (saddle + bilobate + cross) x
100] é pouco representativo, já que diversas assembléias apresentam baixas proporções em
fitólitos de tipo short cells (inferiores a 5%). O índice Iph só pode ser considerado para os 3
horizontes superiores do perfil 1 (A, B1, B2) e para os horizontes A e Ab do perfil 3.
Nos 4 perfis, o índice Bi% [Bi = Bulliform / (short cells + acicular + bulliform) x 100]
é sempre muito elevado (de 66 a 94%). A predominância de fitólitos de tipo bulliform se
deve, provavelmente, à dissolução seletiva, sendo este morfotipo mais resistente à alteração e,
portanto, se preservando mais no solo.
As variações mais significativas são do índice D/P
1
[D/P
1
= globular granulate / (short
cells + acicular +bulliform)] e foram utilizadas para determinar zonas nos perfis 1, 2 e 3. O
perfil 4 se distingue dos três outros por apresentar um D/P
1
sempre muito baixo (0,10 a 0,22)
e sem variações significativas (>5%). Entretanto, o índice Pa/P [Pa/P= globular echinate /
(short cells + bulliform + acicular)] apresenta valores relativamente elevados e com
variações significativas ao longo do perfil, o que nos levou a utilizar este índice para delimitar
as zonas do P4.
Para o Perfil 1, (figura 5.1.10) o índice D/P
1
varia entre 0,3 e 0,7, valores
característicos de formações de savana, permitindo delimitar zonas ao longo do perfil. O
índice Pa/P é sempre muito baixo, e não é representativo. O índice Iph só pode ser
considerado para os 3 horizontes superiores, pois nos outros a porcentagem de fitólitos de
short cells é inferior a 5%. Este índice atinge seu valor máximo no horizonte B2, devido ao
aumento de mais de 3 vezes dos fitólitos de tipo saddle (3,2%) em relação ao horizonte A
(1,3%). O índice Bi é sempre muito elevado (de 72 a 94%), apresentando variações de
amplitude considerável (10 a 11%) entre 2 horizontes, como entre B1 e B2 e Ab e BC.
(Apêndice 9.6)
142
Figura 5.1.10
: Índices Fitolíticos do Perfil 1
(Obs: em itálico: índices não significativos, menos de 5% do morfotipo base de cálculo)
143
Para o Perfil 2, (figura 5.1.11) o índice D/P
1
varia entre 0,4 e 0,8, valores
característicos de formações de savana, com maiores amplitudes de variação entre NC e BC.
O índice Pa/P é sempre baixo, e só é significativo para os horizontes A e B1. O índice Iph não
pôde ser considerado em nenhum horizonte, pois a porcentagem de fitólitos de short cells é
sempre inferior a 5%. O índice Bi é sempre muito elevado (de 84 a 95%), sem apresentar
grandes variações. (Apêndice 9.6)
Figura 5.1.11: Índices Fitolíticos do Perfil 2
(Obs: em itálico: índices não significativos, menos de 5% do morfotipo base de cálculo)
144
Para o Perfil 3, (figura 5.1.12) o índice D/P
1
varia entre 0,2 e 0,6, valores
característicos de formações de savana aberta, sem apresentar variações ao longo do perfil,
com exceção do horizonte Bb. O índice Pa/P é sempre baixo, e só é significativo para os
horizontes B e BA. O índice Iph só pode ser considerado para os horizontes A e Ab, pois nos
outros a porcentagem de fitólitos de short cells é inferior a 5%. O índice Bi é sempre muito
elevado (de 70 a 93%), apresentando variações de amplitude de até 23%, como entre os
horizontes B e Ab (Apêndice 9.6).
Figura 5.1.12
: Índices Fitolíticos do Perfil 3
(Obs: em itálico: índices não significativos, menos de 5% do morfotipo base de cálculo)
145
Para o Perfil 4, (figura 5.1.13) o índice D/P
1
é sempre muito baixo, variando entre 0,1
e 0,2. Para este perfil, o índice Pa/P é mais representativo, e foi utilizado para delimitar zonas,
variando de 0,7 a 0,5 nos horizontes A, diminuindo para 0,08 em B e nem sendo significativo
em BC (menos de 5% de fitólitos do tipo echinate). O índice Iph não pôde ser considerado em
nenhum horizonte, pois a porcentagem de fitólitos de short cells é sempre inferior a 5%. O
índice Bi é sempre muito elevado (de 73 a 94%), com grandes variações (amplitude de 9 a
12%) entre os horizontes A1, A2 e B e pequena (2%) entre B e BC (Apêndice9.6).
Figura 5.1.13
: Índices Fitolíticos do Perfil 4
(Obs: em itálico: índices não significativos, menos de 5% do morfotipo base de cálculo)
146
5.1.2.6- Análise do conjunto das Poaceae
De maneira geral, o cortejo das Poaceae (figura 5.1.14) não apresentou grandes
variações ao longo dos perfis, sendo o mais estável o Perfil 2 (figura 5.1.14b). São os fitólitos
de tipo bulliform que apresentam maiores porcentagens e variações em todos os perfis. A
porcentagem de fitólitos de short cells é bastante pequena em todos os perfis, com algumas
variações nos perfis 1 e 3. O tipo elongate apresentou valores e variações significativas nos
perfis 1 e 3, e o tipo acicular só apresentou valores e variações significativas no perfil 3. No
Perfil 1 (figura 5.1.14a), parece haver uma correlação entre os tipos bulliform e short cells: os
maiores valores de bulliform (BC) correspondem às menores porcentagens de short cells, o
inverso ocorrendo em B2. No Perfil 3 (figura 5.1.14c), ao aumento dos bulliform corresponde
uma diminuição dos acicular (B), entretanto no horizonte Bb há uma diminuição de todos os
tipos de fitólitos de Poaceae. No Perfil 4 (figura 5.1.14d), só há variação nos fitólitos de tipo
bulliform, com um aumento muito expressivo (de 33 para 71%) de A1 para BC. (Apêndice
9.6)
No que concerne a relação entre o cortejo de Poaceae e os índices fitolíticos, o índice
Bi é elevado para todos os perfis e estável para P2 e P4, com variações significativas em P1 e
P3, devido à maior variação da porcentagem de bulliform. Quanto ao índice D/P
1
, para o
Perfil 1 seu maior valor (B3) corresponde a um aumento dos fitólitos de dicotiledôneas e uma
diminuição das Poaceae em geral, não dos bulliform. No Perfil 2 seu maior valor (BC) é
relacionado principalmente a um aumento dos fitólitos de dicotiledôneas, associado a uma
pequena diminuição dos bulliform e short cells e um pequeno aumento dos elongate. Para o
Perfil 3 seu maior valor (BC) pode ser explicado mais pela diminuição dos fitólitos de
Poaceae em geral (principalmente dos short cells, elongate e bulliform) do que pelo aumento
em fitólitos de dicotiledôneas. Para o Perfil 4
, o índice Bi é sempre elevado e bastante estável
(de 73 a 94%), com tendência a aumentar com a profundidade, correspondendo exatamente ao
aumento dos bulliform. Quanto ao índice Pa/P, seus maiores valores ocorrem nos horizontes
A e são muito baixos e até não significativos nos mais profundos, o que está relacionado a
uma diminuição na produção de fitólitos de Palmae (globular echinate) com o simultâneo
aumento dos fitólitos de todos os tipos de Poaceae, sobretudo dos bulliform.
147
a) b)
c) d)
Figura 5.1.14: Morfotipos de fitólitos de Poaceae: a)Perfil 1; b)Perfil 2; c)Perfil 3; d)Perfil 4
148
5.1.2.7- Relações com as assembléias de referência modernas
Comparando-se os índices fitolíticos dos horizontes superficiais dos perfis de solo com
os das assembléias modernas usadas como referência verifica-se que o índice D/P
1
é próximo
ao da AM 1 (floresta sazonal semidecídua) para os perfis 1 e 2 (que atualmente possuem
cobertura vegetal semelhante a essa formação) e próximo ao da AM 3 (caatinga hipoxerófila)
para o perfil 4 e o perfil 3 apresenta um valor intermediário entre as 2 assembléias. Esses 2
perfis realmente apresentam uma menor densidade de cobertura arbórea que P1 e P2, sendo
que P3 tem uma densidade arbórea maior que P4 e menor que P1 e P2.
O índice Pa/P só é significativo para os perfis 2 e 4. Para o perfil 4 ele é próximo da
AM 3, e este índice foi o mais representativo para este perfil. O índice Bi sempre foi muito
elevado, tanto para as assembléias de referência modernas, quanto para os perfis de solo. O
índice Iph não pôde ser calculado para todas as assembléias modernas (apenas para AM 1:
61% e AM 3: 95%) e somente para os horizontes superficiais dos perfis 1 (31%) e 3 (0%).
Desta forma, não pode ser utilizado nesta interpretação. (tabela 5.1.1)
ÍNDICES FITOLÍTICOS
Amostra D/P
1
Pa/P Bi % Iph%
AM1 - fl. seca 0,42
0,003
86,12 61,11
AM2 - fl. úmida 1,94
0,01
82,45
50,00
AM3 - caatinga 0,14 0,74 59,76 95,08
AM4 - brejo
0,11
1,29 83,96
83,00
P1 A 0,54
0,03
71,43 30,77
P2 A 0,53 0,13 93,38
50,00
P3 A 0,28
0,08
72,36 0,00
P4 A1 0,11 0,70 73,23
92,86
Tabela 5.1.1: Índices Fitolíticos das Assembléias Modernas e dos perfis de solo. (em itálico,
valores não significativos por apresentarem menos de 5% dos tipos de fitólitos utilizados no
cálculo)
Comparando-se os índices fitolíticos do horizonte superficial (A) do Perfil 1 com os
das assembléias das formações modernas (AM) usadas como referência, temos: D/P
1
de 0,53,
próximo do da AM 1 (0,42), o que corresponde à vegetação atual observada; Pa/P de 0,04,
próximo do da AM 2 (0,01), sendo que o índice para AM 2 não parece corresponder à
149
vegetação atual observada; Bi de 72,42%, próximo de AM 1, AM 2 e AM 4 (todos muito
elevados) e Iph de 31,71%, inferior ao da AM 1, mas não pôde ser comparado com todas as
AM, já que este índice não pôde ser estabelecido para todas.
Para o Perfil 2 temos: D/P
1
de 0,53, próximo do da AM 1 (0,42), o que corresponde ao
observado; Pa/P de 0,13, valor entre o da AM 2 (0,01) e AM 3 (0,74), sendo que o índice para
AM 2 não parece corresponder ao observado; Bi de 93,38%, o mais elevado de todos os
perfis, mais elevado que os de AM 1, AM 2 e AM 4 (sabendo-se que todos são muito
elevados) e o Iph não pôde ser considerado no perfil, devido à pequena porcentagem de short
cells.
Para o Perfil 2 temos: D/P
1
de 0,17, próximo ao da AM 3 (0,14), o que não
corresponde totalmente ao observado. De acordo com esse índice, o perfil deveria apresentar
menos lenhosas que os perfis 1 e 2, e tanto quanto o perfil 4, o que não é verdade. A cobertura
vegetal atual apresenta tantas lenhosas quanto os perfis 1 e 2, e são as mesmas espécies, só
que as árvores são menos altas. Trata-se de espécies mais jovens, portanto menos
desenvolvidas que nos outros perfis; Pa/P de 0,05, valor próximo ao da AM 2 (0,01), sendo
que o índice para AM 2 não parece corresponder ao observado; Bi de 81,37%, muito elevado,
próximo aos de AM 1 (86%) e AM 2 (82%) e o Iph não pôde ser considerado nesse horizonte
do perfil, devido à pequena porcentagem de short cells.
Para o Perfil 4 (cobertura vegetal atual de tipo caatinga hipoxerófila) temos: D/P
1
de
0,11, próximos dos das AM 3 (0,14) e AM 4 (0,11), o que corresponde ao observado, o mais
baixo de todos os perfis e que apresentou muito poucas variações; Pa/P de 0,7 valor igual ao
da AM 3 (0,74), o que corresponde ao observado, já que esta formação encontra-se localizada
muito próxima ao perfil; Bi de 73,23%, superior ao da AM 3 (59,76%) e o Iph não pôde ser
considerado no perfil, devido à pequena porcentagem de short cells.
150
5.2- ANÁLISES PEDOLÓGICAS
5.2.1- Análises fisico-químicas
Para os quatro perfis, foram realizadas, na Embrapa-solos, análises físico-químicas, a
saber: pH Água; pH KCl 1N; Complexo Sortivo (cmol.kg
-1
): Valor S, Valor T, Valor V, P
(mg/kg), Ca
2
, Mg
2+
, K
+
, Na
+
, Al
3+
, H
+
Relações moleculares: Al
2
O
3
/ Fe
2
O
3
, Ki, Kr; Sílica
amorfa: Si(g/kg), SiO2(g/kg); Óxidos (g/kg): SiO
2
, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, TiO
2
, P
2
O
5
; Sais solúveis
(cmol.kg
-1
): K
+
, Na
+
; 100.Al
3+
S + Al
3+
(%), 100.Na
+
/T (%); C.E. do extrato mS/cm 25
o
C;
Água %; Densidade aparente (g.cm
-3
); Granulometria: porcentagens de Argila, Areia grossa,
Areia Fina e Silte; razões AF/AG, Silte/argila; média phi das 5 frações de areia.
Os resultados destas análises estão apresentados no Apêndice 9.7.
Comparamos os resultados de algumas dessas variáveis físico-químicas entre os quatro
perfis, cujos gráficos são apresentados a seguir (figuras 5.2.1 a 5.2.4), que serviram para
confirmar a existência ou não de descontinuidades pedológicas que foram observadas em
campo e/ou em outras análises (fitolíticas, orgânicas).
a)
Perfis de solo - pH da água
5,7
5,3
6,7
7,1
4,7
4,3
4,1
4,0
3,7
6,2
5,8
5,2
5,6
5,7
6,9
5,3
5,6
5,2
6,5
6,0
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5
P1 P2 P3 P4
b)
Perfis de solo - Valor T
10,5
10,8
7,4
11,0
7,5
6,3
6,1
5,3
4,6
10,5
7,8
7,1
8,2
9,1
6,8
12,4
12,8
9,9
5,2
9,8
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
P1 P2 P3 P4
Figura 5.2.1: Análises químicas dos perfis de solo: a) pH da água; b) Valor T
151
a)
Perfis de solo - Ki
1,87
1,69
1,91
1,51
1,52
1,48
1,69
2,19
2,05
2,09
2,30
2,16
1,68
2,06
1,89
1,60
2,27
1,78
1,91
1,91
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
1, 4 1, 6 1, 8 2 , 0 2 , 2 2 , 4
P1 P2 P3 P4
b)
Perfis de solo - Kr
1,45
1,6
1,52
1,13
1,14
1,12
1,27
1,23
1,53
1,48
1,26
1,33
1,49
1,62
1,3
1,49
1,58
1,61
1,40
1,39
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
1, 0 1, 1 1, 2 1, 3 1, 4 1, 5 1, 6 1, 7
P1 P2 P3 P4
Figura 5.2.2: Perfis de solo – relações moleculares: a) Ki; b) Kr
a)
Perfis de solo - Sílica amorfa (g/kg)
0,39
0,49
0,36
0,42
1,26
0,63
0,49
0,57
0,22
0,30
0,39
0,44
0,66
0,44
0,43
0,34
0,20
0,82
0,73
0,17
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3
P1 P2 P3 P4
b)
Perfis de solo - TiO
2
9,5
9,4
7,1
9,4
9,4
5,6
4,5
7,5
12,4
10,4
8,5
9,1
9,4
7,8
6,9
1,8
7,5
9,5
4,0
9,6
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5
P1 P2 P3 P4
Figura 5.2.3: Análises químicas dos perfis de solo: a) Si; b) TiO
2
152
a)
Perfis de solo - Areia Fina / Areia Grossa
0,45
0,59
0,40
0,53
0,47
0,56
0,51
0,48
0,44
0,44
0,42
0,46
0,56
0,57
0,43
0,60
0,64
0,43
0,33
0,43
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65
P1 P2 P3 P4
b)
Perfis de solo - Areias - média gráfica (phi)
1,52
1,48
2,30
2,20
2,28
1,56
2,26
1,44
1,56
1,48
1,64
1,35
2,38
2,49
1,55
1,58
1,42
1,53
1,70
1,19
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50
P1 P2 P3 P4
c)
Perfis de solo - Silte / Argila
0,62
0,53
0,41
0,41
0,40
0,43
0,26
0,60
0,23
0,30
0,20
0,67
0,78
0,69
0,63
0,67
1,30
0,31
0,64
1,03
0
20
40
60
80
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
200
0,15 0,35 0,55 0,75 0,95 1,15 1,35
P1 P2 P3 P4
Figura 5.2.4: Análises granulométricas: a) razão AF /AG; b) média phi das cinco
frações de areia; c) razão silte / argila
153
Com base nessas análises, na micromorfologia e observações de campo, os solos
foram classificados como:
• Perfil 1 – CAMBISSOLO HÁPLICO Ta Eutrófico típico textura média/argilosa relevo
ondulado
• Perfil 2 - LATOSSOLO AMARELO Distrófico típico textura argilosa relevo forte
ondulado
• Perfil 3 – CAMBISSOLO HÁPLICO Ta Eutrófico típico A chernozêmico textura
média relevo forte ondulado
• Perfil 4 - ARGISSOLO AMARELO Eutrófico abrúptico chernossólico textura
média/argilosa relevo forte ondulado.
As sínteses de todos os resultados das análises físico-químicas para cada perfil de solo
são apresentadas no capítulo 6, figuras 6.1.5 (perfil 1), 6.1.14 (perfil 2), 6.1.18 (perfil 3) e
6.1.20 (perfil 4).
5.2.2- Análises micromorfológicas
Foram também realizadas análises micromorfológicas dos perfis 1, 2 e 3. As amostras
foram coletadas de locais selecionados com o objetivo de esclarecer dúvidas relacionadas à
origem dos materiais a partir dos quais os solos se desenvolveram.
Para o perfil 1 foram confeccionadas três lâminas relativas aos horizontes B1, B2 e
transição entre o horizonte B3 e a linha de pedra.
Horizonte B1 (51–61 cm): A lâmina apresenta distribuição homogênea. A
microestrutura é pédica, com a formação de agregados individualizados (figura 5.2.5a). A
distribuição relativa dos componentes do solo é aleatória, sendo que na maior parte da lâmina
o plasma cimenta o esqueleto, com estrutura de base porfírica (figura 5.2.5b). A fração
esqueleto (grosseira) apresenta grãos de quartzo sem orientação bem definida (figura 5.2.5c).
Os poros ocupam cerca de 30% da lâmina, sendo classificados como pedoporos, com
morfologia cavitária e planar (figura 5.2.5d). A fração plasma (argila granulométrica)
apresenta cor Vermelho Escura, sendo composta por argila e óxidos de ferro, com indicadores
de mobilização do ferro. Nesta lâmina foram observados cutãs de difusão (revestimentos na
parede de poro) e cutãs de deposição com orientação forte e contínua (concentrações
plásmicas) (figura 5.2.5e e 5.2.5f).
154
Perfil 1 – Horizonte B1 (51–61 cm)
a) b)
c) d)
e) f)
Figura 5.2.5: Micromorfologia Perfil 1 - horizonte B1: a) agregados individualizados LN;
b)plasma cimentando o esqueleto, luz natural (LN); c) esqueleto, luz polarizada (LP); d)
porosidade cavitária e planar (LN); e) cutãs de deposição com orientação forte e contínua
(LN); f) cutãs de deposição com orientação forte e contínua (LP).
Horizonte B2 (88-96 cm): A lâmina apresenta distribuição homogênea, sem a presença
de zonas onde predomina o esqueleto e/ou o plasma. Nesta lâmina já se se observa a formação
de agregados melhor individualizados (figura 5.2.6a). A distribuição relativa dos componentes
155
do solo é aleatória, sendo que na maior parte da lâmina o plasma cimenta o esqueleto (5.2.6b).
A fração esqueleto (grosseira) apresenta grãos de quartzo sem orientação bem definida. Foi
observada a presença de pedotúbulos (poros preenchidos por material diferente do entorno)
preenchidos por plasma e biotita (5.2.6c). Os poros ocupam cerca de 30% da lâmina, sendo
cavitários e planares (5.2.6d). A fração esqueleto é semelhante as demais lâminas deste perfil,
sendo de menor diâmetro que os da lâmina de transição entre o horizonte B3 e a linha de
pedra. (figura 5.2.6e). A fração plasma (argila granulométrica) apresenta cor Vermelho
Escura, sendo composta por argila e óxidos de ferro, também com indicadores de mobilização
do ferro. É possível perceber trechos da lâmina onde há revestimentos na parede de poro
(cutãs de difusão) (figuras 5.2.6f e 5.2.6g).
Horizonte B3 (130-140 cm): A lâmina apresenta distribuição heterogênea. A
distribuição relativa dos componentes do solo é aleatória. A fração esqueleto (grosseira)
apresenta grãos de quartzo com orientação bandada (figura 5.2.7a). Há o desenvolvimento de
agregados formando microestrutura em blocos. Os poros ocorrem predominantemente
interagregados e secundariamente cavitários e planares (figura 5.2.7b) e ocupam cerca de 25%
do plano da lâmina. A fração esqueleto apresenta-se composta por quartzo e outros minerais
em menor quantidade (mica, biotita, e outros). O quartzo ainda apresenta suas faces cristalinas
bem delimitadas (idiomorfo), no entanto estão fragmentados e subarredondados (figuras
5.2.7a e 5.2.7c). A fração plasma (argila granulométrica) apresenta cor Vermelho Escuro,
sendo composta por argila e óxidos de ferro (figura 5.2.7d).
156
Perfil 1 – Horizonte B2 (88-96 cm)
a) b)
c) d)
e)
f)
g)
Figura 5.2.6: Micromorfologia Perfil 1 - horizonte B2: a) agregados individualizados LN;
b)plasma cimentando o esqueleto (LN); c) poro preenchido por biotita e outras partículas do
solo (LP); d) porosidade cavitária e planar (LN); e)esqueleto – quartzo de menor diâmetro e
sem orientação (LP); f) plasma argílico e ferro com cutãs de difusão (LN); g) plasma argílico
e ferro com cutãs de difusão (LP).
157
Perfil 1 – Horizonte B3 (130-140 cm)
a) b)
c) d)
Figura 5.2.7: Micromorfologia Perfil 1 - horizonte B3: a) grãos de quartzo com orientação
bandada / esqueleto – quartzo relativamente orientado com feições cristalinas delimitadas
(LP); b) poros cavitários (LP); c) biotita em (LN); d) plasma argílico e ferro (LN).
Para o perfil 2
também foram confeccionadas três lâminas relativas aos horizontes A,
B1 e B.
Horizonte A
(6–14 cm): Esta lâmina apresenta indicadores de forte atividade
biológica. Na parte superior da lâmina há uma grande quantidade de agregados arredondados
de origem biológica (figuras 5.2.8a e 5.2.8b). A microestrutura é pédica, com a formação de
agregados com individualização boa a moderada, exceto para os agregados de origem
biológica, que são bem individualizados. A distribuição relativa dos componentes do solo é
aleatória, sendo que em toda a lâmina o plasma cimenta o esqueleto, com estrutura de base
porfírica (figura 5.2.8c). A fração esqueleto (grosseira) apresenta grãos de quartzo sem
orientação definida. Os grãos menores estão associados aos agregados de origem biológica
(figura 5.2.8b). Os poros ocupam cerca de 30% da lâmina, sendo classificados como
pedoporos e bioporos, com morfologia cavitária e localmente de empacotamento (figura
5.2.8d). A fração plasma (argila granulométrica) apresenta cor Vermelho Escura, sendo
158
composta por argila e óxidos de ferro. O plasma é opaco e anisotrópico nos agregados
biológicos (figura 5.2.8e).
Perfil 2 – Horizonte A (6 –14 cm)
a) b)
c) d)
e)
Figura 5.2.8: Micromorfologia Perfil 2 - horizonte A: a) agregados biológicos / esqueleto fino
envolvido por plasma em agregados biológicos (LN) 25x; b) agregados biológicos / esqueleto
fino envolvido por plasma em agregados biológicos (LN) 50x; c) plasma cimentando o
esqueleto (LN); d) porosidade de empacotamento (LN); e) agregados biológicos (LP).
159
Horizonte B1 (31-40 cm): Esta lâmina ainda apresenta influência da atividade
biológica que propicia bons exemplos de redistribuição da matéria dentro do solo. Existem
trechos da lâmina onde há separações das frações que formam o solo. Os agregados são bem
individualizados similarmente à lâmina do horizonte A (figura 5.2.9a). Existem alguns
padrões de distribuição no solo, o esqueleto possui orientação bandada (figuras 5.2.9b e
5.2.9c). A distribuição relativa dos componentes do solo é aleatória, sendo porfírica na maior
parte da lâmina (figura 5.2.9d). A fração esqueleto (grosseira) apresenta grãos de quartzo com
orientação bandada. Esta lâmina apresenta uma grande quantidade de pedotúbulos muitos
deles de dimensão maior que o campo do microscópio (figuras 5.2.9e e 5.2.9b). Os poros
ocupam cerca de 25% da lâmina, sendo predominantemente cavitários (figura 5.2.9a). A
fração plasma apresenta cor Vermelho Amarela, sendo composta por argila e óxidos de ferro
(figura 5.2.9d).
Horizonte B2 (79-89 cm): A lâmina é homogênea, porém com alguns grãos do
esqueleto com grande diâmetro sem, contudo representar uma nova zona. Os agregados são
possuem forma de blocos e eventualmente são esferoidais (figura 5.2.10a). A distribuição
relativa dos componentes do solo é aleatória, sendo porfírica na maior parte da lâmina (figura
5.2.10a). A fração esqueleto (grosseira) apresenta grãos de quartzo sem orientação. Alguns
grãos possuem diâmetro superior a 0,5mm (figura 5.2.10b). A porosidade ocupa cerca de 25%
da lâmina, sendo principalmente de empacotamento e secundariamente cavitária (figura
5.2.10a). A fração plasma apresenta cor Vermelho Amarela, sendo composta por argila e
óxidos de ferro (figura 5.2.10c).
160
Perfil 2 – Horizonte B1 (31 –40 cm)
a)
b) c)
d) e)
Figura 5.2.9: Micromorfologia Perfil 2 horizonte - B1: a) microagregados individualizados /
porosidade cavitária (LN); b) redistribuição do esqueleto devido à atividade da fauna /
pedotúbulos (LN); c) redistribuição do esqueleto devido à atividade da fauna / pedotúbulos
(LP); d) plasma cimentando o esqueleto (LN); e) pedotúbulos (LN).
161
Perfil 2 – Horizonte B2 (79 –89 cm)
a) b)
c)
Figura 5.2.10: Micromorfologia Perfil 2 - horizonte B2: a) agregados bem individualizados /
plasma cimentando o esqueleto de menor diâmetro / porosidade de empacotamento (LN); b)
grão de quartzo de tamanho superior ao campo da fotografia; c) plasma Vermelho-Amarelo.
Para o perfil 3 foram confeccionadas duas lâminas relativas aos horizontes enterrados
encontrados neste perfil e que necessitavam de maiores esclarecimentos quanto a sua gênese.
Transição horizonte B/Ab? (71-80 cm): A lâmina apresenta grande heterogeneidade
resultado da concentração em trechos da amostra com características de saprólito pouco e
muito alterado (figuras 5.2.11a e 5.2.11b). Ainda não houve pedogênese neste material que
resultasse na formação de argila. O material é apédico (não possui agregados). A biotita
possui orientação concêntrica sugerindo que este material é de origem coluvial por
movimento de massa (figuras 5.2.11b e 5.2.11c). A fração esqueleto apresenta grãos de
grande diâmetro, alguns deles na fração areia grossa (figura 5.2.11d). Os poros ocupam cerca
de 25% da lâmina. A classificação proposta pelos manuais de micromorfologia não atende a
esta lâmina. Os poros não são de origem pedológica, biológica e tampouco são originados a
partir da dissolução de minerais (litoporos). O plasma que existe nesta camada é composto por
162
óxido de ferro originado a partir da alteração da biotita (figura 5.2.11a). Este horizonte Ab?
possui consistência extremamente dura quando seco, que pode estar associada à cimentação
por óxido de ferro, sem chegar a formar nódulos. Na lâmina foi possível observar
concentrações de ferro (figura 5.2.11b). A cor escura observada no campo pode então ser
resultado da presença do ferro e não da matéria orgânica como se supunha inicialmente. Este
ferro irá formar na lâmina do horizonte subjacente (Bb) cutãs de parede de poro.
Perfil 3 – Transição horizonte B / Ab? (71-80 cm)
a) b)
c) d)
Figura 5.2.11: Micromorfologia Perfil 3 - transição horizonte B/Ab?: a) saprolito pouco
alterado / segregação do ferro (LN); b) saprolito muito alterado / concentração de ferro /
biotita com orientação concêntrica (LN); c) biotita com orientação concêntrica; d)grãos de
grande diâmetro (LN).
Transição horizonte Ab? / Bb (109-118 cm): Esta lâmina se apresenta homogênea e com
agregados de origem pedológica. O desenvolvimento de cores avermelhadas e a presença de
plasma a tornam completamente diferente da lâmina do horizonte Ab?. Apenas em um trecho
da lâmina existe indicador da influência do horizonte superior (figuras 5.2.12a e 5.2.12b). Os
agregados são fracamente individualizados (figuras 5.2.12c e 5.2.12d). A distribuição relativa
163
dos componentes do solo é aleatória, sendo porfírica (plasma cimentando esqueleto) (figura
5.2.12c) e gefúrica (onde o esqueleto é ligado por pontes do material mais fino) (5.2.12e). A
fração esqueleto é formada principalmente por quartzo e biotita, ambos fragmentados e a
alongados (figuras 5.2.12f e 5.2.12g). Os poros ocupam cerca de 20% da lâmina, sendo
predominantemente cavitários (figuras 5.2.12f e 5.2.12h). A fração plasma apresenta cor
Bruno Escura, sendo composta por argila e óxidos de ferro (figura 5.2.12g). Conforme
mencionado na descrição da lâmina superior, neste horizonte ocorre a iluviação de ferro (cutã
de ferro - ferrã) que reveste as paredes dos poros (figura 5.2.12i).
Perfil 3 – Transição horizonte Ab/Bb? (109-118 cm)
a) b)
c) d)
Figura 5.2.12: Micromorfologia Perfil 3 - transição horizonte Ab?/Bb: a) material do
horizonte de cima (LN); b) material do horizonte de cima LP; c) microagregados fracamente
individualizados / plasma cimentando esqueleto (LN); d) microagregados fracamente
individualizados (LN); (continua)
164
e)
f) g)
h) i)
Figura 5.2.12 (continuação): Micromorfologia Perfil 3 transição horizonte Ab?/Bb:
e) plasma ligando esqueleto por pontes (LN); f) esqueleto / poros cavitários (LN);
g) esqueleto (LP); h) planar / (plasma); i) cutã de ferro (LN).
165
5.3- COMPOSIÇÃO ELEMENTAR DA MATÉRIA ORGÂNICA
5.3.1- Carbono
Os teores em Carbono variaram de 1,91 a 1,40% nos horizontes superficiais e
decresceram com a profundidade até 0,31 e 0,49%, seguindo a tendência normal de
distribuição do carbono no solo (ALEXANDRE et al., 1997). Apenas dois horizontes (P1B3 e
P3B) fogem a essa tendência, apresentando ligeiro aumento em relação ao horizonte
sobrejacente. Os maiores teores de Carbono em superfície são dos perfis 1 (1,73%) e 3
(1,91%) (figura 5.3.1a). Entretanto, apesar de apresentar maiores teores de Carbono em
superfície, o perfil 3 é também o que apresenta queda mais acentuada (de 1,91% para 0,47%)
do 1º para o 2º horizonte (A para BA), seguida de um ligeiro aumento em B (0,79%), onde a
tendência decrescente é retomada, atingindo os menores valores em profundidade (0,31%)
dentre os 4 perfis. (figura 5.3.1a)
Dentre as amostras de solo de onde foram extraídas as assembléias modernas de
referência, as que apresentaram maiores teores de Carbono foram AM 4 (brejo), com 1,10% e
AM 1 (floresta seca), com 0,89%. Os menores teores foram registrados na AM 3 (caatinga
hipoxerófila), com 0,73% e na AM 2 (floresta úmida), com 0,81%. (figura 5.3.1b) (Apêndice
9.8)
a) b)
Figura 5.3.1: Distribuição do carbono: a) Perfis de solo; b) Assembléias Modernas
Obs: não foram obtidos dados sobre o horizonte P1 B
166
5.3.2- Nitrogênio
A tendência do teor em Nitrogênio (N) é diminuir com a profundidade, acompanhando
os teores de carbono, o que se observa em todos os perfis. Menores teores de Nitrogênio
podem significar maior degradação (maior exposição à luz, oxigênio, maior atividade
bacteriana) (GORDON & GONI, 2003). Os únicos horizontes que fogem a essa tendência são
P3 B e P1 B3. O perfil 3 é o que apresenta maior teor de N em superfície. Em profundidade,
todos os perfis apresentam teores semelhantes de N. As maiores quedas nos teores de N
acontecem da camada superior (horizonte A) para o 2º horizonte (B) do solo (figura 5.3.2a).
Entre os 4 perfis, o perfil 3 (figura 3.2a) apresenta o decréscimo mais acentuado do teor em N
entre os 2 primeiros horizontes A e BA, seguido de um aumento em B e de uma retomada da
curva descendente nos horizontes mais profundos. No perfil 1 (figura 5.3.2a), após o
decréscimo mais acentuado entre os 2 primeiros horizontes medidos (A e B2), observa-se um
pequeno aumento em B3, para, em seguida, continuar a diminuir nos 2 horizontes mais
profundos. Os perfis 2 e 4 (figura 5.3.2a) apresentam diminuição gradual do teor em N com a
profundidade, sendo que no perfil 2 o horizonte mais profundo (BC) apresenta ligeiro
aumento em relação ao sobrejacente. Dentre as amostras de solo de onde foram extraídas
assembléias modernas de referência, os teores de Nitrogênio quase não variaram, sendo os
menores teores registrados na AM 2 (floresta úmida) (figura 5.3.2b) (Apêndice 9.8).
a) b)
Figura 5.3.2
: Distribuição em profundidade do nitrogênio: a) perfis de solo; b) assembléias
Modernas (não foram obtidos dados sobre o horizonte P1 B1)
167
5.3.3- Razão C/N
As concentrações de C orgânico e N total em sedimentos e solos podem variar
bastante, resultado das diferentes taxas de entrada e de decomposição da MO. Entretanto, a
identificação da origem da MO é realizada através da razão entre esses dois elementos, já que
representa a proporção de C e N requerida pelo produtor primário para realização de
fotossíntese (NAZÁRIO, 2008). A razão C/N é um indicador que permite avaliar o grau de
evolução da MO, ou seja, sua capacidade de se decompor mais ou menos rapidamente no
solo. Quando o C/N < 15, há liberação de N, a velocidade de decomposição aumenta,
atingindo o máximo quando C/N = 10. Se a razão C/N ficar entre 15 e 30, a necessidade em N
é suprida, permitindo uma boa decomposição da MO. Quando C/N > 30, não há N suficiente
par permitir a decomposição do C, sendo o N retirado de outras reservas do solo. A
mineralização é lenta e só restitui ao solo uma pequena quantidade de N mineral. Quanto
maior o C/N, mais lentamente a decomposição ocorre no solo, entretanto o húmus obtido é
mais estável. (GORDON & GOÑI, 2003).
As razões C/N das amostras estudadas ficam entre 8,3 e 14,4 (decomposição rápida)
para os quatro perfis de solo, variando pouco em superfície: de 10,1 (P4) a 12,3 (P2). As
variações são maiores em profundidade: de 8,3 (P4 e P3) a 11/ 11,4 (P1 e P2). (figura 5.3.3a)
(Apêndice 9.8)
Para as assembléias modernas de referência, os maiores valores da razão C/N são da
AM 4 (brejo), com 15,5 e da AM 2 (floresta úmida), com 12,8. Os menores C/N são da AM 3
(caatinga hipoxerófila), com 9,8 e AM 1 (floresta seca), com 11,3. (figura 5.3.3b) (Apêndice
9.8)
Os perfis 1 e 2 (figura 5.3.3a) praticamente não apresentam variações no C/N (P1 em
torno de 11; P2 entre 11 e 12), com exceção dos horizontes Ab (P1), onde o C/N aumenta
para 13,6 e NC (P2), onde aumenta para 14,4. No perfil 3 (figura 5.3.3a), o C/N cai com a
profundidade (de 11 para 8,3), com exceção do horizonte Ab, onde aumenta para 14,2. No
perfil 4 (figura 5.3.3a), os valores de C/N mostram 2 zonas definidas: cerca de 10 nos 2
horizontes superficiais e 8,3/8,5 nos mais profundos. (Apêndice 9.8)
Nos três casos em que há um aumento do C/N em profundidade, há um aumento
relativo do teor em Carbono, que decresce menos que o nitrogênio: em P1 Ab, o C diminui
41% em relação a B3, enquanto que o N diminui 50%; em P2 NC, o C diminui 24% em
relação a B2, enquanto que o N diminui 35%; em P3 Ab, o C diminui 25% em relação a B,
enquanto que o N diminui 52%.
168
a) b)
Figura 5.3.3: C/N: a) Perfis de solo; b) Assembléias Modernas
169
5.4- COMPOSIÇÕES ISOTÓPICAS DA MATÉRIA ORGÂNICA
5.4.1 – Valores δ
13
C ‰
As assembléias modernas de referência (figura 5.4.1) apresentaram os seguintes
valores: AM 1 (floresta seca): -22,57‰; AM 2 (floresta úmida): -27,62‰; AM 3 (caatinga
hipoxerófila) : -21,51‰ e AM 4 (brejo): -20,80‰, os quais parecem representativos das
formações vegetais observadas. (Apêndice 9.8)
Figura 5.4.1: Valores δ
13
C ‰ das assembléias modernas de referência
Para os perfis de solo, o conjunto geral de resultados de δ
13
C ‰ (figura 5.4.2), com
poucas exceções, não apresentou grandes variações nos sinais isotópicos em profundidade.
Excluindo-se os horizontes P1 Ab, P3 Ab e P3 Bb, todos os demais apresentaram valores com
sinais de plantas C3 ou CAM, embora não muito empobrecidos (entre -26 e -22‰), o que
pode representar uma mistura de sinais de plantas C3, C4 e CAM, com predomínio de plantas
C3. Em todos os perfis, verifica-se uma tendência de empobrecimento de
13
C (valores mais
negativos) da MOS da base para o topo. O perfil mais empobrecido foi P2 (de -26 a -23,5‰)
AM 4
Brejo
AM 2
Fl. úmida
AM 3
Caatinga
AM 1
Fl. seca
170
e o mais enriquecido foi P1 (de -23,3 a -20,8‰). O que apresentou variações mais
significativas (acima de 3‰) foi P3. (figura 5.4.2) (Apêndice 9.8)
Figura 5.4.2: Valores δ
13
C (‰) dos perfis de solo
No perfil 1
(figura 5.4.2) o sinal isotópico fica entre -23,3 e -22,4‰, com apenas um
horizonte com variação significativa, fora do intervalo das plantas C3: Ab (-20,8‰), onde o
sinal parece indicar vegetação mais aberta (diminuição das C3). Os perfis 2 e 4
(figura 5.4.2)
não apresentam variações significativas, sendo que em P2 observa-se no horizonte NC uma
variação de 3,1‰ em relação à superfície. O perfil 3 (figura 5.4.2) foi que apresentou maiores
variações, nos 3 horizontes mais superficiais (A, BA e B) indicando predomínio de plantas C3
e os 2 mais profundos (Ab e Bb) com sinais fora do intervalo C3, indicando uma mudança de
fonte e, portanto, alterações na vegetação, sobretudo em Ab, com mistura com predomínio de
plantas C4, além das CAM.
C3
171
5.4.2 – Valores δ
15
N
Os teores em δ
15
N podem indicar o grau de degradação do nitrogênio. Quanto maior o
teor em δ
15
N, mais reciclado é o N, pois a planta usa mais o
14
N, que é mais leve. (Audi et al.,
2003, apud Killops & Killops, 2005). Assim, nos horizontes mais profundos costumam-se
observar valores de δ
15
N maiores, assim como o de N menor (figura 5.3.2). Apesar de não
mostrar grandes variações com a profundidade, essa tendência foi observada nos quatro
perfis. (figura 5.4.3a)
As maiores variações no teor em δ
15
N entre os horizontes superficiais e os mais
profundos foram observadas no perfil 1, o mais antigo (13000 anos cal BP): de 7,87 em A (5
cm) para 9,78 em BC (195 cm) e as menores no perfil 3 (de 8,91em A, 10 cm, para 9 em Bb,
130 cm) e no perfil 4 (8,1 em A, 12,5 cm, para 8,61 em BC, 101 cm). No perfil 3, após um
aumento gradual com a profundidade do teor em δ
15
N até o horizonte B, há uma ruptura na
tendência e observam-se novos valores, menores que os superficiais e crescentes de Ab para
Bb. No perfil 2, o aumento do teor em δ
15
N não foi gradual com a profundidade. Os
horizontes B2 e NC apresentam valores menores que a superfície. No perfil 4, o mais jovem
(5800 anos cal BP), quase não houve variação do teor em δ
15
N (sendo o maior valor
observado em B, a 65 cm, e não em BC. (figura 3.6a). Entre as assembléias modernas de
referência, a de maior valor foi a AM 3 (caatinga hipoxerófila), 11,6 e a de menor valor foi a
AM 4 (brejo), 3,42 (Apêndice 9.8).
a)
b)
Figura 5.4.3: Valores δ
15
N: a) Perfis de solo; b) Assembléias Modernas
172
5.5 - COMPOSIÇÃO MOLECULAR: LIGNINAS
5.5.1– Totais de ligninas
O total de ligninas foi calculado em mg /100mg CO (carbono orgânico) e em mg /10g
PS (peso seco). Dentre as assembléias modernas de referência, as que apresentaram maiores
quantidades de ligninas foram AM 4 (brejo) e AM 3 (caatinga hipoxerófila). Os menores
totais foram registrados na AM 2 (floresta úmida) e na AM 1 (floresta seca) (figura 5.5.1)
(Apêndice 9.8).
a) b)
Figura 5.5.1
: Total de ligninas das Assembléias Modernas: a) em mg/100mgCO;
b) em mg/10gPS
Para os perfis de solo
, ambas as medidas revelaram a tendência à diminuição do total
de ligninas com a profundidade, sendo esta maior quando medida em CO. O perfil 1 apresenta
um total em ligninas até 6 vezes superior aos demais. O perfil 1 mostra tendência de
diminuição do total de ligninas com profundidade a partir do horizonte B2 (em CO) ou B1
(em PS). Em ambas as medidas, verifica-se um pequeno aumento em B3 em relação ao
horizonte sobrejacente e um outro menor em BC em relação a Ab. Para o perfil 2, as 2
medidas (em CO e em PS) expressam a mesma tendência a diminuir com a profundidade. Em
CO, verifica-se um ligeiro aumento em relação ao horizonte sobrejacente em B2 e BC. O
perfil 3 apresenta tendência de diminuição com a profundidade, com exceção de Ab, que
mostra um pequeno aumento em relação a B quando expresso em CO. Este é o perfil que
173
apresenta maior decréscimo relativo entre o horizonte superficial e o profundo (4,9 vezes
contra 3,6 vezes para os outros perfis). O perfil 4 mostra tendência de decréscimo gradual
com a profundidade, sem exceções (figura 5.5.2) (Apêndice 9.8).
a) b)
Figura 5.5.2: Total de ligninas dos perfis de solo: a) em mg/100mg CO; b) em mg/10g PS
174
5.5.2– Grupos de fenóis vanilil, siringil e cinamil
Três grupos de fenóis das ligninas são encontrados exclusivamente em plantas
superiores e são indicativos de aporte de MO de origem terrestre: siringil, vanilina, cinamil
(KILLOPS & KILLOPS, 2005).
Tanto para as assembléias modernas de referência, quanto para os perfis, o grupo de
fenóis que aparece em menores proporções é o C (cinamil), característico de plantas não
lenhosas. Entre os dois grupos característicos das angiospermas lenhosas, o V (vanilil) e o S
(siringil), na maioria das vezes predomina o grupo S. A assembléia moderna com menores
proporções do grupo C é a AM 2 (floresta úmida), seguida da AM 4 (brejo). (figura 5.5.3)
Figura 5.5.3: Grupos de fenóis das Assembléias Modernas (mg/100mg CO)
Entre todos os perfis, o perfil 1 apresenta predomínio do grupo S, com exceção dos
horizontes Ab e BC. No horizonte B3, o aumento do total de ligninas corresponde a um
aumento de todos os grupos, em particular do grupo C. No perfil 2
, os 2 grupos estão
presentes praticamente com a mesma proporção. No perfil 3
, nos horizontes mais superficiais
(A, BA), predomina o grupo V, nos horizontes B e Ab, é o grupo S que predomina, o que
pode sugerir mudanças de vegetação. Nos dois horizontes mais profundos, os dois grupos se
equivalem. No perfil 4, o grupo V sempre predomina, com maior diferença em relação ao
Floresta
seca
Brejo
Caatinga
Floresta
úmida
175
grupo S no horizonte B e os 2 grupos se igualam no horizonte BC (figura 5.5.4) (Apêndice
9.8).
a) b)
c) d)
Figura 5.5.4: Grupos de fenóis (mg/100mg CO) dos perfis de solo: a) P1; b) P2; c) P3; d) P4
176
5.5.3– Índice de degradação das ligninas (Ad/Al)V
Apesar de lignino-fenóis serem relativamente de baixa degradação, alguns tipos de
fungos e bactérias são capazes de quebrar suas moléculas (KILLOPS & KILLOPS, 2005).
Razões [(Ad/Al)V] superiores a 0,4 são indicativos de que esse material já está sofrendo
processos de degradação (GORDON & GOÑI, 2004; OREM et al., 1997).
Dentre as assembléias modernas de referência, as que apresentaram maiores índices de
degradação das ligninas foram AM 2 (floresta úmida) e AM 4 (brejo). Os menores índices
foram registrados na AM 3 (caatinga hipoxerófila) e na AM 1 (floresta seca).(figura 5.5.5a)
a) b)
Figura 5.5.5
: Índice de degradação das ligninas [(Ad/Al)V]: a)Assembléias Modernas;
b)perfis de solo
Em todos os perfis, a tendência é o aumento da degradação das ligninas com a
profundidade, mas em todos eles há um horizonte que foge a esta tendência (figura 5.5.5b).
No perfil 1
, o horizonte B2 apresenta ligeira diminuição da degradação em relação ao
horizonte sobrejacente, mas não é significativa, porque esse ponto coincide com o decréscimo
do total em ligninas, o que aumenta o desvio padrão da medida. Nos perfis 2 e 3, os
horizontes B2 e B, respectivamente, apresentam uma ligeira redução no índice de degradação,
que coincide com um pequeno aumento no total em ligninas nesses mesmos horizontes. No
perfil 4, o horizonte mais profundo (BC) tem um índice de degradação menor que todos os
outros horizontes, inclusive o mais superficial. Entre todos os perfis, P2 é o mais degradado e
P1 é o menos degradado. (Apêndice 9.8).
177
5.6 – DATAÇÕES
14
C
Foram realizadas datações
14
C por AMS da matéria orgânica do solo (MOS) e do
carbono ocluso em fitólitos no Laboratório de Irvine, Califórnia.
Apesar do baixo conteúdo de carbono, a datação
14
C direta dos fitólitos é interessante,
pois o carbono ocluso no corpo silicoso estaria completamente protegido de ambientes
oxidantes. Algumas medidas diretas de
14
C por AMS foram realizadas, tentando obter
cronologias absolutas (Kelly et al 1991, Mulholland & Prior 1993, McClaran & Umlauf 2000,
Piperno & Stothert 2003, Piperno 2006). Entretanto, McClaran e Umlauf (2000) relatam
resultados onde o carbono ocluso nos fitólitos de pradarias era sempre muito mais antigo que
a MOS do solo que os continha. Enquanto os 2 cm superficiais forneceram idade “pós-
bomba”, os fitólitos contidos na mesma camada datavam de cerca de 800 anos BP.
A datação da MO oclusa em fitólitos tornou-se atualmente mais viável, pois as
técnicas de
14
C-AMS podem medir quantidades tão pequenas quanto 0,020 mg C (Santos et
al., 2007b). Entretanto, não existem até agora fitólitos de idade conhecida que sirvam de
padrão para determinações de precisão e exatidão e para checar problemas de contaminação
durante a fase de extração em laboratório. Considerando que os alvos de grafite produzidos
para a medição estão em faixa menor que miligrama, as origens de contaminação de carbono
precisam ser estudadas cuidadosamente (Santos et al., 2007a). Por estes motivos, está em
andamento um experimento para quantificar um padrão de sílica com estrutura próxima à da
opala e livre de
14
C, com a intenção de reproduzir com ele o comportamento dos fitólitos, ao
mesmo tempo em que se investigam os processos de preparo de amostras e de operação dos
equipamentos. Estes estudos incluem medições de
14
C em amostras de fitólitos de idade
presumida, em fitólitos extraídos de plantas vivas, e nos reagentes e outros componentes do
ambiente de trabalho. O detalhamento destes procedimentos está descrito em "The Phytolith
14C Puzzle: a tale of background determinations and accuracy tests" (G. M. Santos, A.
Alexandre, H. H.G. Coe, P. E. Reyerson, J. R. Southon, C. N. de Carvalho, submetido a
Radiocarbon Journal, em abril de 2009) e que foi apresentado como painel no 11 AMS
Conference, Roma, 2008.
As considerações dos parágrafos anteriores enfatizam a importância de quantificar
incertezas associadas com preparo de amostras e medições de
14
C, e afirmam os esforços que
estão sendo realizados pela equipe para investigar estas condições preliminares de
consistência dos resultados.
178
Para o presente trabalho, os resultados das datações dos fitólitos não puderam ser
considerados, pois as pesquisas da equipe, em andamento, não são ainda conclusivas. Como já
relatado também por outros autores (McClaran e Umlauf, op. Cit.), eles são ordens de
grandeza mais antigos que a MOS de onde foram extraídos. Entretanto, há várias hipóteses a
serem consideradas, antes de confirmar estes resultados: 1) o protocolo de extração dos
fitólitos da matriz do solo não foi adaptado para corrigir possíveis contaminações por
quantidades diminutas de carbonatos e 2) não assegura a oxidação total de carbono morto da
superfície do fitólito. Além disso, é possível que datações
14
C de carbono em fitólitos não
representem as idades de crescimento da planta do qual o mesmo foi removido. Estes
resultados, se confirmados com a continuação das pesquisas, colocam desafios sobre o
entendimento da fisiologia vegetal da sílica, e até da fonte de
14
C disponível no ambiente onde
elas se desenvolvem.
Para as interpretações dos resultados e reconstituições paleoambientais foram, então,
utilizadas as datações
14
C-AMS da MOS, calibradas pelo programa Calib 5.0 (tabela 5.6.1).
No caso de datações da MOS, é preciso observar-se que se trata do tempo médio de
residência da matéria orgânica de diferentes fontes, que sofreu transporte e bioturbação, a uma
determinada profundidade, e não da idade de formação dos horizontes do solo. Não se podem
negligenciar os movimentos da MO ao longo do perfil de solo. A cada profundidade, há uma
mistura de partículas mais jovens e mais antigas, proporção de partículas jovens diminuindo
de maneira logarítmica com a profundidade, segundo o modelo bi-compartimentado (pólo
lábil e pólo estável) da matéria orgânica no solo (Alexandre et al., 1997a). Por isso, o que se
interpreta são as idades médias das assembléias. Assim, cada datação será considerada como a
idade média mínima da MOS e não será tomada como idade absoluta, apenas servirá para
estimar a dinâmica das assembléias fitolíticas no seio de cada perfil de solo.
179
Amostra
Profundidade
(cm)
Idade
14
C
(MOS)
Desvio
Idade anos
cal BP
Desvio
P1 A
5
900 15
745
740-770
P1 B1
65
4.545 15
5.215
5.210-5.280
P1 B2
90
4105 25
4.520
4.510-4.570
P1 B3
130
4.120 15
4.535
4.515-4.575
P1 Ab
160
8.390 30
9.400
9.390-9.425
P1 BC
195
11.175 25
13.000
12.945 -13.100
P2 A
7,5
510 35
510
500-525
P2 B1
37,5
1.820 – 1.670 25 - 20
1.525
1.510-1.545
P2 B2
77
2.710 20
2.760
2.740-2.800
P2 NC
125,5
7.385 25
8.170
8.155-8.180
P2 BC
170,5
5.450 15
6.210
6.185-6.215
P3 A
10
Modern -
Modern
P3 BA
34
P3 B
63
P3 Ab
96,5
4.875 30
5.585
5.565-5.615
P3 Bb
130
6.535 15
7.425
7.415-7.430
P4 A1
12,5
Modern -
Modern
P4 A2
37,5
P4 B
65
P4 BC
101
5.145 15
5.800
5.755-5.825
Tabela 5.6.1: Idades
14
C e calibradas das amostras de MOS (matéria orgânica do solo)
180
5.7- RELAÇÕES ENTRE AS VARIÁVEIS
5.7.1 - Fitólitos
5.7.1.1- Fitólitos (%) x δ
13
C
Se compararmos o estoque de fitólitos com os valores isotópicos (δ
13
C), verificamos
que os maiores estoques se encontram nas amostras mais enriquecidas, o que pode ser
explicado pelo fato de que valores mais elevados de δ
13
C podem significar um aumento de
gramíneas, que são as maiores produtoras de fitólitos (JOHNSTON et al.,1966; JONES &
HANDRECK, 1967; WEBB AND LONGSTAFFE, 2000). O perfil que apresenta os maiores
estoques em fitólitos (P1) é o mais enriquecido e o que possui menores estoques (P2) é o mais
empobrecido. O perfil que apresentou maiores variações nos valores isotópicos (P3) foi o que
apresentou maiores variações no estoque de fitólitos (figura 5.7.1).
Perfis de solo - Fitólitos (%) x δ
13
C (‰)
A
B2
B3
Ab
BC
A
B1
B2
NC
BC
A
BA
B
Ab
Bb
A1
A2
B
BC
-27
-26
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
Fitólitos (%)
δ
13
C (
‰)
P1 P2 P3 P4
Figura 5.7.1: Porcentagem de fitólitos e δ
13
C dos perfis de solo
A mesma tendência geral se observa no seio de cada perfil. Nos perfis 1, 2 e 3, os
horizontes mais enriquecidos são os que apresentam maior estoque em fitólitos (P1Ab, P2NC
e P3Ab). O perfil 4 não mostra essa tendência porque as variações dos valores isotópicos não
são significativas e o horizonte que possui o maior estoque em fitólitos é, como normalmente,
o mais superficial.
181
5.7.1.2- Fitólitos (%) x Totais de Ligninas
Se compararmos os perfis entre si, o que apresenta maior estoque de fitólitos (P1) é
também o que possui os maiores teores em ligninas e o de menor estoque (P2) possui os mais
baixos teores em ligninas. (figura 5.7.2)
Figura 5.7.2: Porcentagem de fitólitos e total de ligninas dos perfis de solo
Entretanto, no seio de cada perfil, não parece haver correspondência direta entre os
teores em ligninas e fitólitos. No perfil 1, o horizonte Ab, com maior teor em fitólitos, possui
o menor teor em ligninas. O mesmo acontece para os horizontes BC e NC do perfil 2 e para os
horizontes Ab e Bb do perfil 3. O perfil 4 é o único que apresenta essa relação direta entre os
teores de fitólitos e ligninas.
182
5.7.1.3- Índice D/P
1
x δ
13
C
O índice fitolítico D/P
1
é a razão entre a porcentagem de fitólitos de dicotiledôneas
lenhosas e de fitólitos de Poaceae (gramíneas), exprimindo a densidade de cobertura arbórea
(ALEXANDRE et al., 1997; BREMOND et al., 2005). Valores isotópicos mais enriquecidos
indicam predomínio de plantas C4, geralmente vegetação mais aberta (PESSENDA et al.,
2005) Assim, seria esperado que a maiores valores de D/P
1
correspondessem valores
isotópicos mais empobrecidos. Entretanto, essa correlação não foi observada nos amostras dos
perfis de solo, apenas nas das assembléias modernas (figura 5.7.3).
A assembléia 2 (floresta úmida) apresenta o maior índice D/P
1
e também é a mais
empobrecida. As assembléias 4 (brejo) e 3 (caatinga) são as mais enriquecidas e também
apresentam os menores índices D/P
1
. No perfil 1, o horizonte com maior índice D/P
1
(B3) é
um dos mais empobrecidos, mas o mais enriquecido (Ab) possui um dos índices D/P
1
mais
elevados. No perfil 2, o horizonte com maior índice D/P
1
(BC) não é um dos mais
empobrecidos, e nem o mais enriquecido (NC) possui um dos índices D/P
1
mais elevados. No
perfil 3, onde se observam maiores contrastes entre os valores isotópicos, o índice é sempre
muito baixo, e os horizontes mais empobrecidos (A, BA, B) não apresentam os maiores
índices D/P
1
.
O perfil 4
não apresenta grandes variações nos valores isotópicos, nem no índice
D/P
1
(sempre com valores muito baixos).
Figura 5.7.3: Índice D/P
1
e δ
13
C dos perfis de solo e das assembléias modernas
183
5.7.1.4- Índice D/P
1
x Total de ligninas
De uma maneira geral, não parece haver boa correlação entre o total de ligninas e o
índice D/P
1
, nem para as assembléias modernas, nem para os perfis de solo (figura 5.7.4).
Figura 5.7.4: Total de Lignininas e Índice D/P
1
dos perfis de solo e assembléias modernas
As assembléias modernas
de maior índice D/P
1
são a 2 (floresta úmida) e a 1 (floresta
seca), que evidentemente possuem a maior densidade de cobertura arbórea. Entretanto, os
maiores teores em ligninas foram registrados nas assembléias 4 (brejo) e 3 (caatinga), o que
pode estar relacionado às condições ambientais dessas formações, que possibilitam a menor
degradação das ligninas.
Quanto aos perfis de solo
, de uma maneira geral o perfil que tem maiores teores em
ligninas (P1) é o que atinge os maiores valores do índice D/P
1
. Entretanto, o que apresenta os
menores teores em ligninas (P2), apresenta índices D/P
1
semelhantes ou até mais elevados. No
perfil 1, os horizontes que apresentam mais ligninas (A e B1) não apresentam os maiores
índices D/P
1
, enquanto que o de maior índice D/P
1
(B3) tem baixos teores em ligninas. O
mesmo se pode observar para o perfil 2
, com o horizonte BC, para o perfil 3 horizonte Bb. O
perfil 4 é de difícil interpretação, por não apresentar variações significativas no índice D/P
1
.
(figura 5.7.5)
184
Figura 5.7.5: Total de Lignininas e Índice D/P
1
dos perfis de solo
185
5.7.1.5- Índice D/P
1
x Razão dos fenóis C/V
O grupo de fenóis C (cinamil) é característico de angiospermas não lenhosas
(ZOCATELLI, 2005; NAZÁRIO, 2008). Assim, quanto maior a razão C/V, menos lenhosa é
a planta. Como o índice D/P
1
é a razão entre fitólitos de dicotiledôneas lenhosas e Poaceae
(gramíneas, não lenhosas), espera-se que as duas razões tenham correlação negativa. Isto foi
verificado tanto nas amostras dos perfis de solo, quanto nas assembléias modernas. A
assembléia de maior índice D/P
1
(AM2 - floresta úmida), tem baixa razão C/V.(figura 5.7.6a)
Os horizontes de solo de maior C/V (P3Ab e P1BC), também apresentam baixos índices D/P
1
(figura 5.7.6b).
a)
b)
Figura 5.7.6
: Razão C/V e Índice D/P
1
: a) amostras de solo e assembléias modernas; b) perfis
de solo
186
5.7.2- Matéria orgânica
5.7.2.1- δ
13
Cx C/N
Quando se comparam os resultados das análises isotópicas e a razão C/N das amostras
estudadas (perfis de solo e assembléias modernas), verifica-se que os valores de δ
13
C estão,
em sua maioria, compreendidos entre -26 e -22‰ e os da razão C/N entre 10 e 13, o que
parece indicar o predomínio de uma vegetação de mistura de plantas, com predomínio de C3
e/ou CAM e um grau de mineralização bastante avançado. (figura 5.7.7)
Figura 5.7.7:
δ
13
C e C/N : amostras de solo e assembléias modernas
As assembléias modernas de vegetação mais seca (AM1 – floresta seca; AM3 -
caatinga) apresentam sinais isotópicos mais enriquecidos (diminuição das plantas C3) e um
grau de mineralização menor. A assembléia de vegetação mais úmida (AM2) apresenta um
sinal isotópico característico de plantas C3, mas com um grau de mineralização mais elevado.
A assembléia moderna 4 (brejo) apresenta um sinal isotópico que indica a predominância de
vegetação aberta, mas com C/N mais elevado explicado por maiores teores em Carbono
(figura 5.7.8a).
C3
187
Entre os perfis de solo, o perfil 1 é o mais enriquecido, com sinal de mistura de fontes,
enquanto o perfil 2 é o mais empobrecido. O perfil 3 é dividido em 2 partes: os 3 horizontes
mais superficiais mais empobrecidos e os 2 mais profundos mais enriquecidos. O perfil 4 é o
mais homogêneo, com poucas variações do sinal isotópico e do C/N. (figura 5.7.8b)
a) b)
Figura 5.7.8: δ
13
C e C/N : a) assembléias modernas; b) perfis de solo
O perfil 1 apresenta um único horizonte mais enriquecido, Ab, fora da faixa das
plantas C3 e com maior C/N, podendo indicar uma vegetação mais aberta, com predomínio de
plantas C4 ou CAM. No perfil 3 observa-se uma descontinuidade, marcando 2 zonas distintas:
a mais superficial (A, BA e B), com sinal mais empobrecido e vegetação mais fechada e uma
mais profunda (Ab e Bb), com sinais de mistura mas com predominância de vegetação mais
aberta, principalmente em Ab. O perfil 2, apesar de não apresentar grandes descontinuidades,
como P1 e P3, também apresenta um horizonte (NC) um pouco mais enriquecido que os
outros. Nesses 3 perfis, os horizontes mais enriquecidos (P1 Ab, P2 NC, P3 Ab) também
apresentaram os maiores C/N. No perfil 4, apesar de não haver variações significativas,
também se pode identificar duas zonas: os horizontes superficiais (A1 e A2), mais
empobrecidos e com maior C/N (possivelmente pelo maior teor em Carbono) e os dois mais
profundos (B e BC), mais enriquecidos e com menor C/N.
C3
188
5.7.2.2- δ
13
C x δ
15
N
Nos 3 perfis de solo que apresentaram variações significativas dos valores δ
13
C (P1,
P2 e P3), os horizontes mais enriquecidos são os mais profundos (P1 Ab e BC, P3 Ab e
Bb).(figura 5.6.9b) A assembléia moderna que mais se assemelha aos perfis de solo é a AM1
(floresta seca), apesar de apresentar δ
15
N um pouco mais baixo, talvez por ser mais moderna.
(figura 5.7.9a). A assembléia moderna mais enriquecida em
13
C e com menor δ
15
N é a 4
(brejo) e a mais empobrecida é a 2 (floresta úmida). As assembléias 1 (floresta seca) e 3
(caatinga) apresentam sinal de mistura de plantas C3, C4 e CAM, e maiores teores de
15
N.
(figura 5.7.9a)
No perfil 1, os horizontes mais profundos (mais antigos) apresentam também os
maiores valores de δ
15
N. O horizonte Ab é o único que está fora da faixa C3 e o horizonte
BC (mais antigo) é o que apresenta maior teor em δ
15
N e δ
13
C próximo do limite do intervalo
das C3. Assim, podemos identificar duas zonas no perfil: zona I: de A a B3 (mais
empobrecida e menores δ
15
N) e zona II: Ab e BC (mais enriquecida e maiores δ
15
N).
No perfil 2 todos os horizontes estão dentro do intervalo das C3, mas os mais
profundos são todos mais empobrecidos que o superficial (atual). Entretanto, neste perfil os
teores em
15
N não aumentam com a profundidade.
No perfil 3 também podemos identificar 2 zonas: zona I: horizontes A, BA e B, mais
empobrecida e com maiores valores de δ
15
N e zona II: Ab e Bb, mais enriquecida e com
menores valores de δ
15
N, sendo que Ab é a mais enriquecida de todas as amostras estudadas.
O perfil 4
não apresenta variações significativas dos valores δ
13
C e δ
15
N, que aumenta
com a profundidade, com exceção do horizonte BC, que tem menor valor que o sobrejacente,
horizonte B.
189
a)
b)
Figura 5.7.9: δ
13
C e δ
15
N: a) amostras de solo e assembléias modernas; b) perfis de solo
190
5.7.2.3- δ
15
N x N(%)
De maneira geral, quanto mais elevado for o δ
15
N, mais reciclado é o N, o que pode
ser observado nos quatro perfis de solo: os horizontes superficiais (A) apresentam os maiores
valores de N e os menores de δ
15
N. Os horizontes mais profundos (Ab, BC, Bb) apresentam
menor teor em N e maiores valores de δ
15
N. Entretanto, o horizonte que apresenta maior teor
em δ
15
N não é profundo (P2 B1) e o de menor valor δ
15
N é profundo (P2 NC). (figura 5.7.10)
Figura 5.7.10: δ
15
N e N(%) dos perfis de solo
O perfil 1 segue a tendência normal de aumento dos valores de δ
15
N, correspondendo à
diminuição dos valores de N. O perfil 4 segue a mesma tendência, com exceção apenas da
inversão entre BC e B. O perfil 2
apresenta 2 horizontes fora da tendência normal: B1 e NC.
O perfil 3
não segue a tendência: os 2 horizontes mais profundos (Ab e Bb) não apresentam os
maiores valores de δ
15
N, apesar do teor baixo em N. O horizonte B, de maior valor de δ
15
N,
não é o de menor teor em N.
su
p
erficiais
profundos
191
5.7.2.4- C(%) x Total de Ligninas
A tendência geral observada é que as amostras com maior teor em C possuem também
maior teor em ligninas. (figura 5.7.11). Entretanto, alguns horizontes apresentam inversão
desta tendência, já que a porcentagem de Carbono trata da quantidade de MO no solo. O total
em ligninas analisa a qualidade (o tipo) desta MO.
No perfil 1, o horizonte mais profundo (BC) tem menos C, porém mais ligninas que
B2 e Ab. No perfil 3, o horizonte BA apesar de ter menor teor em C que os horizontes
subjacentes, B e Ab, tem maior teor em ligninas. Os perfis 2 e 4 seguem a tendência normal:
maior teor em C normalmente representa maior teor em ligninas (figura 5.6.11b).
Entre as assembléias modernas (figura 5.6.11a), a de maior teor em carbono e ligninas
é a 4, um brejo. A assembléia 3 (caatinga), apesar do teor em carbono mais baixo, tem o
segundo maior teor em ligninas, indicando ser este o tipo de matéria orgânica predominante
no solo.
Figura 5.7.11: Total de ligninas e % de C: a) amostras de solo e assembléias modernas
(continua)
A
B 2
B 3
Ab
BC
A
B 1
B 2
NC
BC
A
BA
B
Ab
Bb
A
1
A
2
B
BC
AM
1
AM
2
AM
3
AM
4
0 , 0
0 , 4
0 , 8
1 , 2
1 , 6
2 , 0
0 , 0 0 , 5 1,0 1 , 5 2, 0 2,5 3,0 3,5 4,0 4 , 5 5 , 0
C
a
r
b
o
n
o
(
%
)
Total de Ligninas (mg/ 100 mg OC)
Perfis de solo e Assembléias Modernas
Total de Ligninas x % Carbono
P 1 P 2 P3 P4
Assembléias Modernas
Superficiais
Profundos
Modernos
a)
192
b)
Figura 5.7.11: Total de ligninas e % de C (continuação): b)perfis de solo
193
5.7.2.5- δ
13
C x Total de Ligninas
As amostras de Assembléias Modernas, bem como os perfis de solo mais enriquecidos
(AM 4 e perfil 1) são os que apresentam maior teor em ligninas. O inverso acontece também
com a AM 2 e o perfil 2: os mais empobrecidos são os que apresentam menor teor em
ligninas. (figura 5.7.12a)
Em todos os perfis (figura 5.7.12b), os horizontes superficiais (A) são os mais ricos
em ligninas e também os mais empobrecidos em δ
13
C. Nos perfis 1 e 2 os horizontes mais
enriquecidos são os que apresentam menores teores em ligninas. Nos perfis 3 e 4, os
horizontes mais enriquecidos (P3 Ab e P4 B) não são os que apresentam menores teores em
ligninas e sim os horizontes mais profundos (P3Bb e P4BC).
a)
Figura 5.7.12: δ
13
C e Total de ligninas: a) amostras de solo e assembléias modernas (continua)
194
b)
Figura 5.7.12
: δ
13
C e Total de ligninas (continuação): b) Perfis de solo.
195
5.7.2.6- Razões SV / CV
De uma maneira geral, gimnospermas e angiospermas lenhosas apresentam maiores
quantidades de fenóis do grupo S (siringil), enquanto que angiospermas não lenhosas, como
as gramíneas, apresentam em sua composição fenóis do grupo C (cinamil). O grupo V
(vanilina) está presente em todos os tipos e tecidos vegetais, sendo usado como um composto
normalizador dos demais grupos (KILLOPS & KILLOPS, 2005; ZOCATELLI, 2005;
NAZÁRIO, 2008).
De todas as amostras de solo estudadas (perfis e assembléias modernas), apenas duas
(P3Ab e P1BC) indicam predomínio de angiospermas não lenhosas, e a mais lenhosa é a AM3
(caatinga). Quanto às Assembléias Modernas, o grupo de fenóis mais importante é o S e o
menos representado é o C. A assembléia mais lenhosa é a 3 (caatinga), com maior valor de S
e a menos lenhosa é a 2 (floresta úmida), com menores valores de V e de S. (figura 5.7.13)
Figura 5.7.13: Razões C/V e S/V dos Perfis de solo e Assembléias Modernas
No perfil 1
, só o horizonte BC é não lenhoso (maior teor do grupo C). Em todo o perfil
2, os valores do grupo C são muito baixos. O horizonte que mais se aproxima das não
lenhosas é o A, por apresentar maior valor do grupo C. No perfil 3, o único horizonte onde
predominam as não lenhosas é o Ab, por apresentar menores valores do grupo V. No perfil 4,
196
todos os horizontes têm valores muito parecidos, pois os teores do grupo C são muito baixos e
os do grupo V variam pouco, sendo os menores em BC, que se destaca um pouco do resto do
perfil.
5.7.2.7- Total de Ligninas x Degradação
A tendência normal é que o total de ligninas diminua com a profundidade (como toda
MO no solo) e que sua degradação aumente com a profundidade, já que, quanto mais antigo o
horizonte, maior deve ser o tempo de permanência da MO e, conseqüentemente, sua alteração
(KILLOPS & KILLOPS, 2005; GORDON & GOÑI, 2004). Essa tendência foi observada na
maioria das amostras, tanto de solo quanto nas assembléias modernas. (figura 5.7.14)
a)
Figura 5.7.14: Total de ligninas e Índice de degradação das ligninas: a) amostras de solo e
assembléias modernas (continua)
197
b)
Figura 5.7.14: Total de ligninas e Índice de degradação das ligninas (continuação): b) perfis
de solo
Entre as 4 assembléias modernas não há influência do fator profundidade (idade do
solo). Assim, as variações do índice de degradação estão provavelmente ligadas às condições
ambientais dessas formações. As assembléias que apresentam menores índices de degradação
são as submetidas a condições climáticas mais secas (3-caatinga e 1-floresta seca) e as que
apresentam maiores índices de degradação são as mais úmidas (2-floresta úmida e 4-brejo)
(figura 5.7.14a). Essas diferenças climáticas ajudam a explicar o fato de 2 assembléias de
floresta (1 e 2) apresentarem teores em lignina tão diferentes: as ligninas produzidas na
floresta úmida seriam mais rapidamente degradadas que as da floresta seca.
Quanto aos perfis de solo, em todos eles ocorre um aumento da degradação e
diminuição do total em ligninas com a profundidade, mas com horizontes que fogem a essa
tendência geral. No perfil 1, os horizontes B1 e B3 são mais degradados que os horizontes
abaixo deles (B2 e Ab respectivamente), mas mesmo assim tem mais ligninas que eles. No
perfil 2, o horizonte B1 é mais degradado e tem menos ligninas que B2, enquanto que BC,
que é mais degradado que NC, tem mais ligninas. No perfil 3, o horizonte B é menos
degradado que os 2 sobrejacentes (A e BA) e, talvez por isso, tem mais ligninas. No perfil 4
, o
horizonte mais profundo (BC) é menos degradado que o sobrejacente (B), mas possui menos
ligninas. (gráfico 5.7.14b).
198
5.7.2.8- δ
13
C x índice (Ad/ Al)V (Degradação das ligninas)
Comparamos os resultados do δ
13
C da MOS com o índice de degradação das ligninas,
a fim de observar se as variações do δ
13
C eram significativas, expressando mudanças na
vegetação, ou simplesmente resultado da degradação da MOS. Assim, se variações pequenas
(até 2‰) forem acompanhadas de um aumento do índice (Ad/Al)V, não serão consideradas
mudanças de vegetação (GORDON & GOÑI, 2004). No perfil 1, o único horizonte a
apresentar maior amplitude de variação de δ
13
C é Ab, que não é acompanhado por aumento
do índice (Ad/Al)V. No perfil 2, o horizonte que mais se diferencia em relação ao δ
13
C é o
NC, mas a degradação das ligninas também aumenta, o que não nos permite interpretar como
uma mudança na vegetação. Já o horizonte A, que apresenta o δ
13
C mais empobrecido, não
tem a menor degradação, sendo possível interpretar como uma pequena mudança na
vegetação. No perfil 3, os 2 horizontes que se diferenciam dos outros (e com maiores
amplitudes), Ab e Bb, não apresentam aumento de degradação, sendo possível considerar a
hipótese de mudança de vegetação. O perfil 4 quase não apresenta variação do δ
13
C nem do
índice (Ad/Al)V. (figura 5.7.15)
Figura 5.7.15: Perfis de solo: δ
13
C e índice de degradação das ligninas (Ad/Al)V
199
5.7.3- Síntese das relações entre as variáveis pedológicas, fitolíticas e orgânicas
Foi feita uma matriz de correlação considerando os resultados das análises fisico-
químicas dos solos, além dos outros resultados (análises fitolíticas, orgânicas e ligninas).
(Apêndice 9.10)
A matriz exibe correlações esperadas, que servem para mostrar coerência dos
resultados. São elas: as relações, nos quatro perfis, entre Ki e Kr, entre os sesquióxidos Al
2
O
3
,
Fe
2
O
3
e TiO
2
, e, na fase orgânica, entre C%, N%, e entre as ligninas, expressas como peso
seco ou como carbono orgânico.
Na comparação entre perfis, a matriz mostra claramente que P4 não tem inversões – é
o mais clássico dos perfis, e serve para mostrar quais seriam as correlações esperadas em P1,
P2 e P3, se P1 e P3 não tivessem descontinuidades e P2 não tivesse bioturbação e
hidromorfismo. Assim, além de ser o perfil onde mais ocorrem correlações significativas, é
em P4 que Ki, Kr, C%, N% e as ligninas diminuem com a profundidade, enquanto os
sesquióxidos aumentam, junto com a densidade, e a relação entre areia fina/ areia grossa. É
também em P4 que se confirmam as relações esperadas entre V, S e T, e destas com os
cátions alcalinos e alcalino-terrosos analisados. É somente em P4 que se confirma a relação
inversa entre pH e [H
+
], e a relação direta entre pH e o índice de alteração das ligninas. Em
P4, a Sílica amorfa e os sesquióxidos têm relação inversa com C%, N%, C/N e as ligninas,
evidenciando sua origem mineral. P4 é rico em Na
+
e Mg
2+
, que crescem em profundidade,
um comportamento conflitante com a hipótese de adição moderna de sal marinho, e que se
comprova com a influência sobre S e T e sobre a saturação em sódio.
Lembrando que P1 e P3 são os dois perfis onde se observaram horizontes enterrados,
analisam-se aqui suas correlações, na expectativa de definir um comportamento geoquímico
semelhante. Em P1 e P3 a quantidade de ligninas diminui em profundidade, e, portanto, esta
tendência só não é evidente em P2. Somente em P1 e P3, sílica amorfa correlaciona com a
saturação de bases (V%), e δ
13
C correlaciona com a porcentagem de fitólitos. Mas os dois
perfis comportam-se como P4, nas correlações positivas da relação silte/argila com C%, N% e
com as ligninas expressas como peso seco, e confirmam também a relação esperada entre S e
T. Vale, entretanto, ressaltar o comportamento antagônico dos dois perfis nas correlações de
P
2
O
5
com Ki. Este óxido é bom indicador de mobilizações ao longo de um perfil, pois
permanece praticamente inalterado durante o processo de pedogênese. Em P1, ele cresce com
Ki, enquanto em P3, decresce. É possível prever, assim, uma marcante diferença nos
processos de coluvionamento de cada um dos perfis.
200
Lembrando que P1 e P2 são perfis localizados, respectivamente, no topo e na base de
um relevo “contínuo” atual, pode ser proveitoso comparar correlações entre eles, sem
esquecer que P1 tem descontinuidades e P2 tem bioturbação e hidromorfismo. Nos dois
perfis, enquanto a degradação das ligninas aumenta e C% e N% diminuem, em profundidade,
V% tem comportamento antagônico: enquanto V% cresce em profundidade em P1, decresce
também significativamente, em P2. Mas V% decresce em P2 porque H
+
, componente da
acidez trocável (Embrapa, 1997) também decresce, diminuindo, portanto, o valor de T, e da
razão V%. Ora, o pH aumenta com V% nos dois perfis, como esperado, mas por motivos
diferentes: em P1, por aumento relativo de S, em P2 por diminuição relativa de H
+
. Isto se
reflete nas correlações antagônicas de V% com C% e com a quantidade de ligninas, nos dois
perfis.
Correlações simultâneas entre os perfis P2 e P3, embora não esperadas, considerando
os processos diferentes de pedogênese, devem ser identificadas para comprovação de relações
possíveis. Assim, o pH nos dois perfis cresce com o aumento de Ca
2+
, o que está relacionado
com o aumento de C% e N% e a quantidade de ligninas, expressas como carbono orgânico, as
quais diminuem com δ
13
C. Existem também relações antagônicas nos dois perfis: V% cresce
com hidrogênio extraível no perfil 2 e decresce com a porcentagem de fitólitos, enquanto em
P3 acontece o contrário.
Considerando o perfil P4 como uma referência, podem-se identificar as variáveis que
acontecem simultaneamente nele, e em algum dos outros três perfis, sem esquecer que P
2
O
5
não foi determinado no perfil P4.
No perfil P1, coincidem as relações: 1) entre C/N e S, T, SiO
2
e Al
2
O
3
; 2) entre as
ligninas e o diâmetro phi das areias; 3) entre as ligninas e a razão entre areia fina e areia
grossa e 4) entre a sílica amorfa e os sesquióxidos.
No perfil P2, coincidem as relações: 5) entre profundidade e SiO2; 6) entre Na
+
e Na/
T; 7) entre Ki e δ
13
C; 8) entre Ki e % de fitólitos; 9) entre o diâmetro phi das areias e
15
N; 10)
entre Al
2
O
3
e TiO
2
e C% e 11) alteração de fitólitos com S/V, uma das razões entre fenóis das
ligninas.
No perfil P3 só existe uma coincidência de relações com P4: 12) Mg
2 +
cresce em
profundidade nos dois perfis; as outras correlações são antagônicas, mas sistemáticas – todas
são inversas no perfil P3, mas diretas no perfil P4. São elas: 13) S com Na/ T; 14) Ki com
razão silte/argila; 15) Ki com C% e N%; 16) Ki com quantidade de ligninas (peso seco).
Na comparação entre variáveis, considerando as indicadoras de fitólitos, somente a %
de fitólitos aumenta com a profundidade e somente no perfil P2. No mesmo perfil, ela tem
201
relação direta com Ki e inversa com pH e V%. D/P
1
aumenta com V% e com sílica amorfa no
perfil P3, enquanto no perfil P1 tem relação inversa do
15
N.
Concluindo, correlações entre variáveis são boas indicadoras de processos,
principalmente se analisadas em conjunto. Podem sugerir relações inesperadas, auxiliando a
formulação de hipóteses, ou podem confirmar expectativas, corroborando outros resultados.
6 SÍNTESE INTERPRETATIVA DOS RESULTADOS
Para cada perfil, foram utilizados os resultados das análises fitolíticas (principalmente
o índice D/P
1
e o estoque de fitólitos) para identificar zonas relativamente homogêneas no
interior do perfil. Em seguida, para cada uma das zonas fitolíticas, foi verificado se os
resultados das outras análises do solo (físico-químicas, isotópicas, orgânicas, ligninas),
corroboravam ou discordavam dos resultados obtidos com os fitólitos. Os resultados cujas
variações mais acompanharam as análises fitolíticas (índice D/P
1
) foram, entre os
relacionados com a matéria orgânica, os de porcentagem de Carbono e C/N, os isotópicos
(δ
13
C e δ
15
N) e de ligninas (total e índice de degradação). Quanto às análises físico-químicas,
as mais significativas foram as de granulometria e os valores V, T e S. Os resultados das
datações da MOS por
14
C também foram comparados com alguns outros resultados (alteração
dos fitólitos de tipo bulliform, total e índice de degradação das ligninas, δ
15
N e índice Kr)
(figuras 6.1.2, 6.1.9, 6.1.12 e 6.1.15).
Toda interpretação de dados fitolíticos em perfis de solo deve verificar se a
intensidade das marcas de alteração dos fitólitos de tipo bulliform aumenta com a
profundidade. Este aumento da alteração implica em um aumento do tempo de residência das
partículas no solo e, portanto, um aumento da idade média dos fitólitos com a profundidade
(Alexandre et al., 1997; 1999), o que pode corroborar as datações da MOS obtidas para as
mesmas profundidades. Este aumento no grau de alteração dos bulliform com a profundidade
foi observado em todos os perfis estudados.
Para fins de interpretação dos perfis de solo estudados em termos de reconstituição
paleoambiental, tem que ser ressaltado o fato de que não se tratam de solos exclusivamente
residuais, mas de uma mistura de desenvolvimentos pedogenéticos. No caso de um solo
residual, as distribuições da matéria orgânica e das assembléias fitolíticas seguem um modelo
bicompartimentado (Alexandre et al., 1996), com um pólo lábil, formado por partículas mais
jovens, que diminuem em proporção com a profundidade e um pólo estável, formado por
partículas mais antigas, e que se mantém relativamente constante com a profundidade.
203
Quando um solo é remanejado por eventos de erosão, transporte e coluvionamento, além do
material original há o aporte de partículas (jovens e antigas) de outras fontes. Por isso, não se
pode analisar os perfis como uma seqüência sedimentar, mas como uma mistura entre
materiais de origem e idades diferentes, que sofreram transporte e bioturbação. Além disso,
como a reconstituição se utiliza de datações
14
C da MOS, não se podem negligenciar seus
movimentos ao longo do perfil mesmo após sua deposição, podendo haver mistura de
partículas mais jovens e mais antigas. Assim, cada datação será considerada como a idade
média mínima da MOS naquela profundidade, e não será tomada como idade absoluta, apenas
servirá para estimar a dinâmica das assembléias fitolíticas no seio de cada perfil de solo.
As zonas fitolíticas de cada perfil serão interpretadas para estabelecer hipóteses sobre
a evolução de cada um dos perfis de solo. Em seguida tentaremos estabelecer relações entre
os resultados dos quatro perfis, para fins de reconstituição ambiental da região ao longo do
período estudado (a partir de 13ka cal BP).
6.1- HIPÓTESES DE EVOLUÇÃO DOS PERFIS DE SOLO
6.1.1- Perfil 1
As observações de campo mostram evidências de uma descontinuidade no nível do
horizonte Ab, de cor mais escura (2,5YR 4/6 e 10YR 4/3), semelhante ao do horizonte
orgânico A (10YR 4/3). A base do horizonte B3 seria uma zona de mistura entre o material do
solo in situ (desenvolvimento de solo 1) com material transportado de outro local próximo
(desenvolvimento de solo 2
) e depositado sobre o antigo perfil. Os horizontes B2, B1 e A
seriam resultado de uma nova pedogênese (desenvolvimento de solo 3
) sobre esse material
depositado.(figura 6.1.1)
Essas observações de campo sobre a descontinuidade foram confirmadas por algumas
análises físico-químicas, orgânicas e fitolíticas: o horizonte Ab (desenvolvimento de solo 1)
em relação aos horizontes superficiais (desenvolvimento de solo 3 + desenvolvimento de solo
2) é menos argiloso, tem menores valores T e S, o teor em P assimilável é superior; aumento
do
13
C (de -23 para -20 ‰); apesar de não apresentar aumento de Carbono em termos
absolutos, tem maior C/N (de 11 para 13), por aumento relativo do C; diminuição da
porcentagem do grupo V de fenóis de lignina; aumento do estoque em fitólitos (o que
corrobora a hipótese de que este seja um paleohorizonte A enterrado), índices D/P
1
e Bi
maiores que os atuais. Entretanto, a cor mais escura do horizonte enriquecido em fitólitos,
204
que, em campo, foi classificado como Ab, não se explicou por um enriquecimento esperado
em carbono orgânico. Ela pode ser inferida por um conjunto de variáveis pedológicas, tais
como diminuição de Ki e Kr, que caracterizam maior alteração mineralógica e uma queda
brusca em todos os óxidos, no teor de argila e na troca catiônica.
a) b)
c) d)
Figura 6.1.1: Perfil 1 - descontinuidade: a) perfil; b) Parte do perfil sobre colúvio
(desenvolvimento 3); c) Parte do perfil sobre rocha-mãe (desenvolvimento 1); d) Zona de
mistura, stone-line e perfil mais antigo (desenvolvimento 1).
A descontinuidade foi confirmada por observações de micromorfologia: no horizonte
B3 (mistura entre o desenvolvimento 1 e 3) encontram-se muitos grãos de quartzo, angulosos,
grandes e bem orientados, que ainda apresentam suas faces cristalinas bem delimitadas,
embora fragmentados e sub-arredondados, parecendo ser resíduos de gnaisse da rocha-mãe
(do desenvolvimento 1). Este material não é encontrado no horizonte B1 (desenvolvimento 3).
Há presença de muita argila e muita biotita, que pode ser a responsável pela cor escura do
205
horizonte; ela está alterada, já remobilizada, sem orientação preferencial, mostrando
movimentos naturais do solo, sem apresentar sinais de movimento catastrófico (figura 5.2.7).
No horizonte B2 (desenvolvimento 3), a análise micromorfológica mostra porosidade muito
abundante, muita biotita, muitos grãos de quartzo angulosos, sem orientação bem definida. Os
minerais em alguns pontos da lâmina já estão ligeiramente orientados, em outros estão
completamente sem orientação. Também foram observados pedotúbulos e a fração plasma é
composta por argila e óxidos de ferro, também com indicadores de mobilização do ferro
(figura 5.2.6). No horizonte B1 não se observa nenhuma orientação preferencial dos minerais,
que estão ligeiramente inclinados, quase oblíquos, mas nada indica movimentos catastróficos
(figura 5.2.5).
A síntese das análises fitolíticas, físico-químicas, orgânicas e isotópicas do perfil 1,
agrupadas segundo as zonas fitolíticas delimitadas, é apresentada na figuras 6.1.2a e 6.1.2b.
Todas as análises e observações indicam que o perfil 1 é resultado da mistura de
desenvolvimentos pedogenéticos diferentes, com o horizonte Ab sendo o topo do
desenvolvimento 1, a base do horizonte B3 seria uma zona de mistura entre o material do
desenvolvimento 1 e o material de aporte por coluvionamento (do desenvolvimento 2) e os
horizontes superiores (a partir do B2) teriam se formado após o coluvionamento
(desenvolvimento 3). Há indícios de descontinuidade, porém nada indica que o(s) evento(s)
erosivo(s) no topo do desenvolvimento 1 tenha(m) sido catastrófico(s). Estas observações
estão esquematizadas na figura 6.1.3.
206
Síntese - Perfil 1
Zona 4: horizontes A, B1, B2: D/P
1
de 0,5, sendo que em B1 o índice D/P
1
é de 0,3. Na hipótese de ser solo in situ, com aumento de idade média com a
profundidade, esta seria outra zona do perfil. Entretanto, também pode estar ligada a uma assembléia mais velha ligada a um aporte mais velho (D/P
1
menor), tal
mistura de assembléias poderia explicar a pequena inversão de idade entre o horizonte B1 e os horizontes B2 e B3.
Sub-zona 4c : A – (5cm de profundidade - idade média mínima da MOS 745 anos cal BP): D/P
1
aumenta (0,54) de forma similar ao de B2; Bi e Iph diminuem
em relação a B1; maiores teores em C e N; menor δ
15
N, maior total em ligninas com menor índice de degradação das mesmas; maior estoque em fitólitos da zona
4 (porém inferior aos das zonas 3 e 2 e similar ao da zona 1); maior razão silte/argila do perfil; P
2
O
5
aumenta um pouco, teores em óxidos (SiO
2
,TiO
2
, Al
2
O
3,
Fe
2
O
3
) continuam a diminuir, mas não são os menores do perfil.
Sub-zona 4b: B1 (65 cm de profundidade - idade média mínima da MOS 5,2k cal BP)
D/P
1
diminui (0,3), Bi diminui em relação às zonas 1, 2 e 3, mas aumenta em relação a B2; Iph diminui em relação a B2; grande aumento do total em ligninas e
dos fenóis V e S (similares aos do horizonte A), granulometria (porcentagem de argila, relação AF/AG, média phi das 5 areias) similar à do horizonte A;
diminuem o Ki e o Kr e os teores em óxidos (SiO
2
,TiO
2
, Al
2
O
3
,P
2
O
5
), com exceção do Fe
2
O
3 ,
que aumenta um pouco.
Sub-zona 4a: B2 (90cm de profundidade - idade média mínima da MOS 4,5ka cal BP) – D/P
1
diminui (0,55) em relação às zonas 2 e 3; horizonte que
apresenta diversas descontinuidades em relação ao resto do perfil: diminuição da porcentagem dos bulliform e aumento dos short cell, menor índice Bi e maior Iph do
perfil; menor índice de alteração dos bulliform e menor índice de degradação das ligninas que o horizonte sobrejacente; menor valor de δ
15
N que a superfície; grande
queda no total de ligninas e nos fenóis V e S; aumento na média phi das 5 areias; maiores valores T e S do perfil; teores em óxidos continuam a aumentar
.
Zona 3: (Horizonte de mistura) horizonte B3 (130cm de profundidade - idade média mínima da MOS 4,5ka cal BP)
D/P
1
aumenta mais (0.7), maior do perfil, aumenta também o total em ligninas; estoque em fitólitos diminui em relação à zona 2, mas continua superior ao da
superfície; Bi ligeiramente superior ao da zona 2; Iph não significativo; pequeno aumento da porcentagem em C e em N; teor em argila similar ao da zona 2;
aumento da razão silte/argila e do teor em Na
+
(maiores do perfil); teor em P assimilável superior aos dos horizontes mais superficiais e similar ao da zona 1,
maiores Ki e Kr do perfil, aumentam os teores em óxidos: P
2
O
5
, (maior do perfil), SiO
2
,TiO
2
, Al
2
O
3
e a razão Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
Descontinuidade
Zona 2: horizonte Ab (160cm de profundidade - idade média mínima da MOS 9,4ka cal BP): D/P
1
aumenta para 0.6, porém com aumento do δ
13
C; aumento do
estoque em fitólitos, o que corrobora a hipótese que este seja um paleohorizonte A enterrado; Bi diminui, mas continua elevado; Iph não significativo; aumento do C/N
por aumento relativo do C; diminuição da porcentagem de fenóis V; horizonte menos argiloso e com menores valores T e S do perfil; teor em P assimilável superior aos
dos horizontes mais superficiais e similar ao da zona 1, diminuem (menores do perfil) os teores em P
2
O
5
, SiO
2
, TiO
2
, Al
2
O
3
e a razão Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
Zona 1: horizonte BC (195cm de profundidade - idade média mínima da MOS 13ka cal BP)
D/P
1
de 0. 3 inferior ao atual para floresta seca (0.4 a 0.5); estoque de fitólitos baixo, δ
13
C e C/N similares aos atuais; aumento da porcentagem de bulliform e do
índice Bi; Iph não significativo; aumento da porcentagem de fenóis C e razão SV/CV característica de plantas não lenhosas.
Horizonte mais antigo (idade corroborada pela diminuição do total de ligninas, aumento da alteração dos bulliform, degradação das ligninas, δ
15
N e Kr.
Horizonte mais argiloso, de maior P assimilável, mais rico em óxidos (SiO
2
, TiO
2
, Al
2
O
3
e Fe
2
O
3
) do perfil.
Perfil 1
Figura 6.1.2a
: Zonas delimitadas no perfil 1
207
122
126
160
150
90
198
111
127
144
124
91
176
50
54
61
55
47
72
8,5
9,5
10,4
9,4
7,5
12,4
Perfil 1 Sexquióxidos
(g/kg)
SiO2
A
l2O3
Fe2O3 TiO2
0,54
0,34
0,55
0,71
0,63
0,31
Perfil 1
Índice D/P
1
0,17
0,05
0,19
0,45
1,00
0,16
Perfil 1 -
Estoque de
Fitólitos(%)
-23,3
-22,5
-23,1
-20,8
-22,4
Perfil 1- δ
13
C
11,5
11,2
11,4
13,6
11,0
Perfil 1- C/N
5,6
4,4
3,0
5,8
9,7
2,3
10,1
9,6
12,4
2,1
2,9
0,6
37,3
44,8
33,7
40,7
40,0
62,9
4,9
2,2
5,0
3,7
4,2
3,4
Perfil 1 - Fitólitos de
Poaceae (%)
Elongate
Short cells
Bulliform
Acicular
71,4
79,1
66,0
87,5
84,9
94,0
Perfil 1
Índice Bi %
0,94
0,90
0,23
0,35
0,19
0,15
0,76
0,82
0,17
0,22
0,22
0,25
0,40
0,35
0,06
0,13
0,06
0,17
2,11
2,07
0,45
0,70
0,46
0,57
P 1 - Grupos de Fenóis
(mg/100mg OC)
V
S
C
Total de ligninas
62,0
61,2
30,5
65,3
72,6
71,8
Perfil 1 - Alteração
dos bulliforms (%)
2
1
1
5
5
7
Perfil 1
P assimilável
0,62
0,41
0,40
0,53
0,41
0,43
Perfil 1
Silte/Argila
0,2
0,7
0,9
3,3
1,1
1,6
Perfil 1 - Na
+
0,45
0,47
0,56
0,59
0,53
0,51
Perfil 1 - Areia
Fina/Areia Grossa
1,73
0,83
0,87
0,51
0,49
Perfil 1 -C (%)
0,151
0,074
0,076
0,038
0,045
Perfil 1- N (%)
A
0,65
B1
0,99
B2
0,87
B3
1,07
Ab
1,04
BC
1,10
P1 - Índice de
degradação das
ligninas (Ad/Al)V
7,87
7,17
7,78
8,33
9,78
Perfil 1- δ
15
N
32
38
42
36
32
46
Perfil 1 Argila
(%)
1,52
1,56
2,28
2,30
2,26
2,20
Perfil 1
5 Areias (g) -Média phi
1,87
1,69
1,89
2,06
1,68
1,91
1,45
1,33
1,49
1,6
1,26
1,52
Perfil 1 -Ki -Kr
Ki Kr
12,4
10,5
12,8
10,8
7,4
11,0
9,6
7,9
10,8
8,8
6,4
10,3
Perfil 1 - Valor T
Valor T
V
alor S
0,7
0,6
0,7
0,9
0,5
0,8
Perfil 1 - P2O5
Zona 3
Zona 2
Zona 1
Zona 4
Zona
1
Zona
2
Zona
3
Zona
4
Figura 6.1.2b: Síntese das análises do perfil 1
208
Figura 6.1.3: Esquema de formação do perfil 1
Desenvolvimento 1
Ab – 160 cm de profundidade – 9,4ka cal BP (idade média mínima da
MOS mais velha do desenvolvimento 1): aumento do D/P
1
(0,6) e do Bi,
do estoque em fitólitos, C/N, δ
13
C.
BC
– 195 cm de profundidade – 13ka cal BP (idade média mínima da
MOS mais velha do desenvolvimento 1): D/P
1
de 0,3, inferior ao atual
para floresta seca (0,4 a 0,5). Vegetação mais antiga, menos arbórea que a
atual.
Zona de Mistura (desenvolvimento 1+ desenvolvimento 3)
B3
– 130 cm de profundidade – 4,54ka cal BP (idade média mínima da
MOS mais jovem do desenvolvimento 1 + da MOS mais jovem do
desenvolvimento 2 (?) + da MOS mais velha do desenvolvimento 3): D/P
1
aumenta mais (0,7): 2 hipóteses de interpretação: a) Se for Horizonte de
mistura, este aumento indica uma vegetação sobre os desenvolvimentos
3,2 e 1 mais arbórea; b) Se desenvolvimento 2 (aporte)
f
osse mais velho e
menos arbóreo, D/P
1
deveria diminuir, o que não é o caso.
Descontinuidade
Desenvolvimento 3
A- 5 cm de profundidade – 745 anos cal BP (idade média mínima da
MOS mais jovem do desenvolvimento 3).
B1
- 65 cm de profundidade – 5,2ka cal BP (idade média mínima da MOS
mais velha do desenvolvimento 2 + da MOS mais jovem do
desenvolvimento 3).
B2
– 90 cm de profundidade – 4,52ka cal BP (idade média mínima da
MOS mais velha do desenvolvimento 2 + da MOS mais jovem do
desenvolvimento 3) : pequena inversão na idade corroborada por menores
índices de alteração dos bulliform e de degradação das ligninas, que o
horizonte sobrejacente, além de menor valor de δ
15
N que a superfície.
209
Hipótese sobre a formação e evolução do Perfil 1 (figura 6.1.4)
TEMPO I: rocha-mãe sofre processo de alteração, formação da stone-line e pedogênese
(desenvolvimento de solo 1) e sobre este solo se desenvolve uma cobertura vegetal (a mais
antiga e de menor D/P
1
, MOS datada em 13ka cal BP na base do perfil) e que atinge uma
densidade arbórea maior que a atual no topo do perfil (no suposto horizonte A enterrado),
em 9,4ka cal BP .
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais velhos do desenvolvimento 1
TEMPO II: em outro local da vertente outro processo de pedogênese está ocorrendo sobre o
qual existe também uma cobertura vegetal, de densidade arbórea maior que a atual e pouco
maior que a do topo do desenvolvimento 1 (desenvolvimento de solo 2).
TEMPO III: ocorrência de um evento erosivo que transporta material do desenvolvimento 2,
o qual é depositado sobre o horizonte orgânico do desenvolvimento 1, "enterrando" o mesmo
(Ab) (evento ocorrido entre 9,4 e 4,5ka cal BP)
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais jovens do desenvolvimento 1 + mais
velhos do desenvolvimento 3 + mistura dos fitólitos do desenvolvimento 2
(provavelmente os mais velhos)
TEMPO IV: a partir de 4,5ka cal BP: desenvolvimento de uma nova pedogênese
(desenvolvimento de solo 3) a partir do material coluvionado, misturado com o material do
topo do antigo perfil (desenvolvimento 1)
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais jovens do desenvolvimento 3 +
mistura de fitólitos do desenvolvimento 2 (provavelmente os mais velhos)
Figura 6.1.4: Hipótese de evolução do perfil 1
Tempo I: desenvolvimento de solo 1
• base do perfil atual: 13ka cal BP; densidade de cobertura arbórea menor que a atual
•topo do perfil enterrado: 9,4ka cal BP; densidade de cobertura arbórea maior que a
atual
Tempo II: desenvolvimento de solo 2
•
em algum ponto acima na encosta entre 9,4ka e 4.5ka cal BP
• densidade de cobertura arbórea maior que a atual e pouco maior que
a do topo do desenvolvimento 1
Tempo III:
erosão do desenvolvimento 2 e deposição sobre o
desenvolvimento 1
Tempo IV: desenvolvimento de solo 3
•
a partir de 4.5ka cal BP
• Zona de mistura: fitólitos dos desenvolvimentos 2 e 1
• topo do perfil: fitólitos mais jovens (do desenvolvimento 3)
des.1
zona de mistura
des.3
I
II
IV
210
Para fins de interpretação do perfil 1 em termos de reconstituição paleoambiental, tem
que ser ressaltado o fato de não se tratar de um solo exclusivamente residual, mas de uma
mistura de 3 desenvolvimentos pedogenéticos, ou seja, o perfil é produto de uma mistura de
materiais de origem e idades diferentes. Além disso, mesmo no seio do perfil atual (resultante
dessa mistura), a MO continua a se translocar, podendo haver mistura de MO mais jovens e
mais antigas. Assim, cada datação será considerada como a idade média mínima da MOS.
Considerando o modelo de distribuição bicompartimental dos fitólitos em solos
(Alexandre et al., 1996), podemos sugerir o seguinte esquema para a interpretação das
assembléias fitolíticas para reconstituição da formação e evolução do perfil 1(figura 6.1.5).
Figura 6.1.5: Assembléias fitolíticas nos diferentes desenvolvimentos de solo do perfil 1
Desenvolvimento
de solo 3
Desenvolvimento
de solo 1
Zona de Mistura
(des. 1 + des.2)
Fitólitos mais jovens
do des.3 + mistura de
fitólitos do des.2
fitólitos mais jovens
do des.1+ mistura de
fitólitos do des.2 + fitólitos
mais velhos do des.3
Fitólitos mais velhos do des.1
4,56ka cal BP
13ka cal BP
5,2ka cal BP
745 anos cal BP
9,4ka cal BP
4,52ka cal BP
211
As assembléias fitolíticas podem registrar vegetações autóctones e alóctones,
atualmente similares. Na base do perfil (horizonte BC), hoje sob floresta xeromórfica, a idade
média da MOS é de 13.000 anos cal BP e o D/P
1
(0,3) é inferior ao atual (0,5). No horizonte
que corresponde ao topo do desenvolvimento 1 (Ab), e que marca a descontinuidade entre os
desenvolvimentos pedogenéticos, a idade média da MOS é de 9.400 anos cal BP. Mais acima
no perfil, um horizonte de mistura entre o material do topo do desenvolvimento 1 (que teria
sido enterrado) e o material depositado (oriundo do desenvolvimento 2), tem idade média de
4.500 anos cal BP. Então, a erosão/deposição deve ter ocorrido entre 9.400 e 4.500 anos cal
BP. Os valores do índice D/P
1
acima e abaixo da zona de mistura (horizontes Ab e B2) são os
mesmos (0,6), e muito próximos do da zona de mistura (0,7), o que sugere que a mistura se
deu entre tipos semelhantes de cobertura vegetal, com densidade arbórea maior que a anterior
(desenvolvimento 1) e a atual (desenvolvimento 3). A partir do horizonte B2, os valores do
D/P
1
diminuem na direção do moderno, exceção no horizonte B1, onde os valores são
similares aos do horizonte BC, os menores do perfil. Esta diminuição do D/P
1
no horizonte
B1, tanto pode ser resultado de um período de menor densidade arbórea, como representar os
fitólitos mais velhos "herdados" da base do desenvolvimento 2 (D/P
1
de 0,3, o mesmo da base
do desenvolvimento 1), ou ainda de uma mistura resultante dos processos de transporte no
interior do solo.
Quanto às idades da MOS do material que teria se depositado sobre o antigo perfil
(desenvolvimento 1), que corresponde aos horizontes B3, B2 e B1, nota-se uma pequena
inversão: B3 e B2 têm idade média mínima de 4.500 anos cal BP, enquanto que B1 tem 5.200
anos cal BP. Podemos considerar 3 hipóteses para esta inversão:
a) mistura de MO resultante dos processos de translocação no perfil;
b) se o processo de erosão do desenvolvimento 2 / coluvionamento sobre o desenvolvimento 1
foi resultado de uma erosão laminar, não catastrófica (como indicam as análises de
micromorfologia), que teria trazido primeiramente o material dos horizontes mais superficiais
do desenvolvimento 2 (mais jovens) e depois os horizontes um pouco mais antigos. Neste
caso, o índice D/P
1
de 0,3, calculado para B1, poderia corresponder a um período de menor
densidade arbórea sobre o desenvolvimento 2;
c) conjunção das 2 hipóteses anteriores: erosão laminar, deposição sobre o antigo
desenvolvimento 1 e posterior mistura de MO, durante o desenvolvimento 3.
212
Conclusões sobre o Perfil 1
Os resultados obtidos com o Perfil 1 sugerem que no final do Pleistoceno (13.000 anos
cal BP), a vegetação era menos arbórea que atualmente, podendo ter ocorrido uma vegetação
semelhante em torno de 5ka cal BP. O período de maior densidade arbórea durante o
Holoceno deve ter ocorrido em cerca de 4.500 anos cal BP. A fase de erosão/aporte deve ter
ocorrido entre 9.400 e 4.500 anos cal BP.
É importante ressaltar que as variações observadas não indicam uma grande mudança
no tipo de cobertura vegetal. Na região, os valores D/P
1
das atuais florestas xeromórfica e
mais úmida são de 0,4/0,5 e 1,9, respectivamente. Os valores D/P
1
obtidos ao longo do perfil
são sempre inferiores a 0,7, portanto a vegetação foi sempre de tipo pouco arbórea (floresta
xeromórfica), sugerindo que, desde 13.000 anos cal BP, a vegetação local nunca atingiu a
densidade arbórea característica de florestas úmidas (D/P
1
acima de 2).
213
6.1.2- Perfil 2
As observações de campo mostram a possibilidade de uma descontinuidade acima de
NC (8,17ka cal BP a 125,5cm de profundidade), nível de cascalho anguloso, resultante de
uma rocha mãe heterogênea. Da base observada do perfil, a 190 cm de profundidade (não se
chegou até o saprolito) até 130 cm, pode-se observar a estrutura da rocha e a presença de
cascalhos, com a granulometria diminuindo na direção da superfície, o que parece indicar que
esses cascalhos são residuais. (figura 6.1.6)
Figura 6.1.6: Perfil 2 – Descontinuidade observada no Nível com cascalhos, concentrados
principalmente entre 120 e 150 cm de profundidade, e com menor granulometria entre 120 e
98 cm de profundidade.
Esta linha de pedras é constituída por cascalhos no limite superior de um veio de
quartzo, que se estende desde o afloramento (firgura 6.1.7c) até a praia, que se encontra
situada muito próxima ao perfil. (figuras 6.1.7a, 6.1.7b) O contato entre o material
fino/orgânico, mas com cascalho transportado e esta camada mais quartzosa pode ser muito
brusco, como observado na vertente, bem próximo ao perfil amostrado (figura 6.1.7d).
Nível de cascalho
p
arte su
p
erior
Nível de cascalho
parte inferior
BC
214
a) b)
c) d)
Figura 6.1.7: Veio de quartzo: a/b - na praia; c - na vertente, ao lado do perfil; d - contato de
material fino/orgânico transportado e camada mais quartzosa na praia.
Essas observações de campo sobre a descontinuidade foram confirmadas por algumas
análises físico-químicas, orgânicas e fitolíticas:
O horizonte NC, datado em 8,17ka cal BP a 125,5cm de profundidade
(desenvolvimento de solo mais antigo), tem grande estoque de fitólitos, superior ao atual,
δ
13
C e C/N ligeiramente superiores aos atuais; total de ligninas muito baixo, com alto índice
de degradação; em relação ao horizonte BC este horizonte é menos argiloso, tem a maior
razão silte/argila do perfil; tem as menores porcentagens de areia muito fina, fina e grossa e as
maiores porcentagens de areia média e muito grossa; em relação ao horizonte sobrejacente, o
horizonte NC, tem semelhanças considerando-se as mesmas variáveis.
O horizonte BC, datado em 6,21ka cal BP a 170,5cm de profundidade, apresenta
algumas diferenças significativas com o horizonte NC. Além das já citadas diferenças de
granulometria, apresenta o maior teor em P assimilável, o maior estoque de fitólitos e o maior
índice D/P
1
do perfil, e os menores C/N e índice Bi do perfil.
Acima de NC, no horizonte B2, a presença de nódulos ferruginosos evidencia processo
de hidromorfismo, que pode ter acontecido por variações do nível freático, após a deposição,
215
o que teria originado as concreções de ferro. Neste horizonte ainda há algum cascalho residual
misturado com material transportado. As observações de micromorfologia mostram
microagregados típicos de latossolo, concreções e segregação de Fe, bem como evidências de
atividade biológica em todo o perfil (figura 5.2.8).
Os horizontes mais superficiais (B1 e A) apresentam bioturbação intensa, com muitos
poros por onde os fitólitos podem se translocar, o que explicaria a homogeneização das
assembléias fitolíticas acima do horizonte BC. (figura 6.1.8)
a
b
Figura 6.1.8
: a) Bioturbação intensa; b) detalhe dos poros por onde os fitólitos se translocam.
Esta bioturbação foi confirmada pelas observações de micromorfologia para os
horizontes B1 e A (figura 5.2.9), mas não foram encontradas evidências da mesma no
216
horizonte B2, o qual apresenta grãos de quartzo sem orientação, argila e óxidos de ferro. No
horizonte B1, foi observada a influência da atividade biológica que propicia bons exemplos de
redistribuição da matéria dentro do solo. O quartzo, muito abundante, se apresenta orientado
devido à atividade biológica, e há muito poucas concreções de ferro e biotita. (figura 5.2.9). O
horizonte A apresenta indicadores de forte atividade biológica (agregados bem arredondados)
e grãos de quartzo sub-angulares, sem orientação definida (figura 5.2.9).
A síntese das análises fitolíticas, físico-químicas, orgânicas e isotópicas do perfil 2,
agrupadas segundo as zonas fitolíticas delimitadas, é apresentada na figuras 6.1.9a e 6.1.9b.
As análises e observações indicam que o perfil 2 é resultado da mistura de
desenvolvimentos pedogenéticos diferentes, com uma descontinuidade marcada no horizonte
NC. Como no perfil 1, não há indícios de que o(s) evento(s) erosivo(s) no topo do
desenvolvimento de solo mais antigo tenha(m) sido catastrófico(s). Estas observações estão
esquematizadas na figura 6.1.10.
217
descontinuidade
Síntese - Perfil 2
Zona 4 : horizonte A (7,5cm de profundidade - idade média mínima da MOS 510 anos cal BP)
D/P
1
aumenta um pouco (0,5), mas o estoque de fitólitos diminui ainda mais (mais baixo do perfil); δ
13
C e C/N similares aos das Zonas 1 e 3; Iph não significativo; índice
Pa/P aumenta (similar ao do horizonte B1); menor δ
15
N, menor índice de alteração dos bulliform, maior total de ligninas e menor índice de degradação das mesmas do perfil
(corroborando a idade mais jovem do horizonte); maiores diferenças de porcentagem de cada um dos tipos de fenóis (com predominância dos grupos V e S); quanto à
granulometria, menos argiloso que na Zona 3; as razões entre as areias são similares às do horizonte B1; maiores teores em C e N do perfil.
Zona 3: horizontes B1 (37,5cm de profundidade - idade média mínima da MOS 1,525ka cal BP) e B2 (idade média mínima da MOS 2,76ka anos cal BP)
D/P
1
(0,4) similar ao da Zona 2, mas o estoque de fitólitos diminui, embora ainda mais alto que o atual, δ
13
C e C/N similares aos atuais; porcentagem de
bulliform e índice Bi similares aos da Zona 2; Iph não significativo; índice Pa/P muito baixo,similar ao da Zona 2 para o horizonte B2, aumentando em B1; em
relação à Zona 2, aumento do total de ligninas e redução do índice de degradação das mesmas; quanto à granulometria, mais argiloso que na Zona 2; a razão
silte/argila diminui (similar a da Zona 1); as razões entre as areias em B2 são similares às da Zona 2, em B1 são similares às da Zona 1; aumento muito grande
do Na
+
em B1
Zona 2: horizonte NC (125,5cm de profundidade - idade média mínima da MOS 8,17ka cal BP): inversão de idade com o horizonte BC, que deve resultar
de mistura da MOS, já que a idade mais antiga do horizonte não é confirmada por outros indicadores (degradação das ligninas, alteração dos bulliform, δ
15
N,
Kr).
D/P
1
diminui (0,4), mas o estoque de fitólitos continua alto, superior ao atual, δ
13
C e C/N ligeiramente superiores aos atuais; aumento da porcentagem de
bulliform e do índice Bi em relação ao atual; Iph não significativo; índice Pa/P muito baixo, similar ao da Zona 1; total de ligninas muito baixo e alto índice de
degradação das mesmas; várias diferenças de granulometria em relação a Zona 1: menos argiloso, maior razão silte/argila do perfil; menores porcentagens de
areia muito fina, fina e grossa e maiores de areia média e muito grossa.
Zona 1: horizonte BC (170,5cm de profundidade - idade média mínima da MOS 6,21ka cal BP): D/P
1
de 0,8 superior ao atual para floresta seca (0.4 a
0.5); estoque de fitólitos alto
(10 vezes o atual); δ
13
C e C/N ligeiramente inferiores aos atuais; diminuição da porcentagem de bulliform e do índice Bi; maior
índice de alteração dos bulliform; Iph não significativo; índice Pa/P muito baixo, inferior ao atual; total de ligninas muito baixo e alto índice de degradação das
mesmas; pouca diferença entre as porcentagens de cada um dos grupos de fenóis; várias diferenças de granulometria em relação aos horizontes superiores:
mais argiloso, maiores porcentagens de areia muito fina, fina e grossa e menores de areia média e muito grossa; maior teor em P assimilável do perfil.
Figura 6.1.9a: Zonas delimitadas no perfil 2
218
56,7
68,4
67,7
61,1
75,4
Perfil 2
Alteração dos
bulliforms (%)
0,53
0,40
0,41
0,41
0,78
Perfil 2 - Índice D/P
1
93,4
92,7
94,6
90,0
83,6
Perfil 2
Índice Bi %
0,15
0,05
0,06
0,04
0,04
0,11
0,06
0,06
0,03
0,04
0,06
0,02
0,02
0,01
0,01
0,32
0,13
0,15
0,08
0,09
P erfil 2
Grupos de Fenóis
(mg/100mg OC)
V
S
C
Total de
ligninas
1,00
1,44
1,26
2,08
3,66
P 2 - Índice de
degradação das
ligninas (Ad/Al)V
11,1
8,5
25,1
24,0
12,8
23,1
20,7
19,8
18,7
20,6
27,6
28,1
15,7
16,6
22,4
29,4
31,8
13,1
14,6
27,0
7,5
10,1
26,4
25,6
12,9
Perfil 2 - 5 areias (%)
1mm 0,5mm 0,25mm
0,106mm 0,0005mm
3,9
3,1
0,5
0,6
2,1
1,5
0,8
1,0
0,9
1,0
0,4
0,3
1,6
1,4
0,6
0,5
0,4
1,3
1,3
0,6
0,4
0,3
1,9
1,6
0,5
Perfil 2 - Razões entre areias
AF/AMF AMG/AMF AMG/AM
AMG/AG AMG/AF
42
52
48
36
52
Perfil 2 - Argila (%)
0,3
0,2
0,3
0,6
0,2
Perfil 2
Silte/Argila
1
1
1
1
3
Perfil 2
P assimilável
1,51
1,52
1,48
1,69
1,6
Perfil 2 - Kr
8,1
11,0
7,7
6,5
9,8
Perfil 2 - δ
15
N
-26,6
-25,2
-25,4
-23,5
-25,1
Perfil 2 - δ
13
C
12,3
11,8
12,3
14,4
11,4
Perfil 2 - C/N
0,23
0,18
0,84
0,28
0,04
Perfil 2 - Na
+
1,59
0,83
0,61
0,46
0,46
Perfil 2 - C (%)
0,13
0,07
0,05
0,03
0,04
Perfil 2 - N (%)
0,1
0,4
0,8
1,3
1,7
P2- Estoque de
Fitólitos (%)
0,13
0,12
0,05
0,05
0,04
Perfil 2
Índice Pa/P
Zona 1
Zona 4
Zona 3
Zona 2
Zona
1
Zona
4
Zona
3
Zona
2
Figura 6.1.9b: Síntese das análises do perfil 2
219
Figura 6.1.10: Esquema de formação do perfil 2
Desenvolvimento de solo mais recente : Horizontes B1 e A –de
1,525 ka cal BP (37,5cm de profundidade) a 510 anos cal BP (7,5cm
de profundidade) -: desenvolvimento de solo 2 ou 3 (?)
- densidade da cobertura arbórea não varia, menor estoque de fitólitos.
- bioturbação intensa, que pode explicar a homogeneização das
assembléias fitolíticas.
Zona de iluviação: horizonte B2 (2,76ka cal BP a 77cm de
profundidade): nível hidromórfico, que pode ser resultado de variações
do nível freático após a deposição do material coluvionado e que deu
origem a nódulos de óxido de ferro, um pouco de plintita.
Descontinuidade
NC – (125,5cm de profundidade - 8,17ka cal BP): nível de cascalhos;
pode ser:
- autóctone (topo do desenvolvimento 1) com mistura de material
mais fino transportado ou
- alóctone, formado por material transportado de outro
desenvolvimento de solo (desenvolvimento 2), mais antigo, e
depositado sobre o horizonte BC
densidade da cobertura arbórea similar à atual; estoque de fitólitos
menor que de BC, mas maior que o atual (talvez devido à
translocação por ser uma zona de iluviação?).
BC
– (170,5cm de profundidade-6,21ka cal BP): base de um
desenvolvimento in situ de um solo mais antigo (desenvolvimento 1
)
que o atual
- densidade da cobertura arbórea mais elevada que a atual; maior
estoque de fitólitos (pode ser por aumento de produtividade - > D/P
1
);
- teor de carbono muito fraco; não tem horizonte A enterrado (pode ter
sido totalmente erodido
)
.
220
Hipóteses sobre a formação e evolução do perfil 2
1- Hipótese de 2 desenvolvimentos de solo
(erosão, aporte): horizonte NC alóctone
TEMPO I: (6,21ka cal BP, se considerarmos que a idade média é das partículas estáveis e
antigas) - desenvolvimento de solo 1, sobre o qual se desenvolve uma cobertura vegetal com
densidade arbórea mais elevada que a atual, e com maior produtividade de fitólitos. Assim,
o horizonte BC (170,5cm de profundidade) seria a base de um desenvolvimento in situ de um
solo mais antigo (desenvolvimento 1) que o atual.
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais velhos do desenvolvimento 1
TEMPO II: (entre 6,21 e 2,76ka cal BP) – erosão do topo do desenvolvimento de solo 1
(não tem horizonte A enterrado, teria sido totalmente erodido) e aporte de material de outro
desenvolvimento de solo (desenvolvimento de solo 2), o horizonte NC, mais antigo (8,17ka
cal BP a 125,5cm de profundidade), com densidade da cobertura arbórea semelhante à
atual.
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos do desenvolvimento 1 + mistura de fitólitos
do aporte do desenvolvimento 2 + translocação bloqueada de fitólitos do
desenvolvimento 3
TEMPO III: (a partir de 2,76ka cal BP): densidade da cobertura arbórea semelhante à
atual - o horizonte acima de NC (B2 - 77cm de profundidade) seria a base de um
desenvolvimento mais recente (desenvolvimento de solo 3 ). Os horizontes mais superficiais
(B1 e A), que seriam o topo do desenvolvimento de solo mais recente, apresentam
bioturbação intensa, o que poderia explicar a homogeneização das assembléias fitolíticas.
Interpretações: A vegetação era similar à atual ou é a bioturbação forte que provoca uma
homogeneização das assembléias.
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos do desenvolvimento 3 + fitólitos do
desenvolvimento 2 (provavelmente os mais velhos)
2- Hipótese de 1 único desenvolvimento: horizonte NC autóctone
TEMPO I: (6,21ka cal BP) - densidade da cobertura arbórea mais elevada que a atual -
desenvolvimento in situ de um solo (desenvolvimento de solo 1), que hoje constitui os
horizontes BC e NC.
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais velhos do perfil
TEMPO II: (entre 6,21 e 2,76ka cal BP): densidade da cobertura arbórea semelhante à
atual - erosão/ aportes que não são contemporâneos de um período de maior densidade da
cobertura arbórea (diferença em relação ao perfil 1).
O horizonte NC seria autóctone, constituído por cascalhos no limite superior de um veio de
quartzo da rocha-mãe e mistura de aportes de material de outro desenvolvimento de solo
(desenvolvimento de solo 2
), além de fitólitos translocados dos horizontes superiores
Interpretações: A vegetação era similar à atual ou é a bioturbação forte que provoca uma
homogeneização das assembléias + translocação de fitólitos no horizonte a nódulos (B2).
Assembléia fitolítica composta pela mistura entre fitólitos do desenvolvimento 1 +
mistura de fitólitos do aporte do desenvolvimento 2 + desenvolvimento 3 , antes de se
tornar um horizonte hidromórfico (?)
TEMPO III: (a partir de 2,76ka cal BP): densidade da cobertura arbórea semelhante à
atual – nova pedogênese (desenvolvimento de solo 3
), formando os atuais horizontes B2, B1
e A, que apresentam bioturbação intensa.
Interpretações
: A vegetação era similar à atual ou é a bioturbação forte que provoca uma
homogeneização das assembléias.
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais jovens do perfil
221
Interpretações para a inversão de idades entre os horizontes BC (idade média mínima da MOS
6,21ka cal BP a 170,5cm de profundidade) e NC (8,17ka cal BP a 125,5cm de profundidade)
1- Considerando-se que a linha de pedra é alóctone, o material seria oriundo de um
desenvolvimento mais antigo (desenvolvimento de solo 2), depositado sobre a base do perfil 2
antigo (desenvolvimento de solo 1), cujo topo teria sido erodido. Esta erosão/deposição teria
ocorrido entre 6,21ka e 2,76ka cal BP.
2- Considerando-se que a linha de pedra é autóctone, e que não houve erosão/transporte do
cascalho, mas que mesmo assim recebeu aportes de material mais fino, orgânico, a MOS
deste material de aporte seria de idade mais antiga.
3- Considerando-se a intensa atividade biológica nos horizontes superiores do atual perfil, a
qual pode ser responsável pela homogeneização das assembléias fitolíticas, pode-se supor que
os processos de translocação ao longo do perfil foram responsáveis por uma mistura da MOS
(seja a linha de pedra autóctone ou alóctone).
4- Considerando-se que o horizonte NC data de 6,21ka cal BP, a posição topográfica do perfil
(base da encosta, praticamente no nível do mar e próximo à praia) e as variações do nível do
mar durante o Quaternário no litoral brasileiro (em cerca de 5,1ka BP, o nível relativo do mar
se elevou até 4 a 5m acima do atual), pode-se supor que tenha havido variações do lençol
freático, com movimentos verticais (na hipótese da linha de pedra autóctone), que misturaram
a MOS dos 2 horizontes, e/ou laterais (na hipótese da linha de pedra alóctone), que
misturaram a MOS que estava sendo transportada ao longo da encosta.
Conclusões sobre o Perfil 2
Apesar de várias incertezas, que nos levaram a formular várias hipóteses para a
formação e evolução do perfil, em alguns pontos os resultados do Perfil 2 confirmam os do
Perfil 1:
- Não houve grandes mudanças no tipo de cobertura vegetal (floresta xeromórfica), nem
mesmo na densidade da cobertura arbórea;
- O índice D/P
1
é mais elevado que o atual para o período anterior ao evento de erosão/aporte
(desenvolvimento 1), estimado entre 9,4 e 4,5ka cal BP para o perfil 1 e entre 6,21 e 2,76ka
cal BP para o perfil 2
.
222
6.1.3- Perfil 3
As observações de campo mostram evidências de uma descontinuidade entre os
horizontes B e Ab (5,59ka anos cal BP a 96,5cm de profundidade), que, devido à cor mais
escura (7,5 YR 3/2), parece ser um paleohorizonte A enterrado, como no perfil 1. Abaixo
deste horizonte encontra-se um paleo B (Bb -7,42ka anos cal BP a 130cm de profundidade)
(desenvolvimento de solo 1). Acima de Ab, observa-se um aporte de material
(desenvolvimento de solo 2) e um novo desenvolvimento de solo (desenvolvimento de solo
3). A base do horizonte B seria uma zona de contato entre o material do solo in situ
(desenvolvimento 1), que teria sofrido uma erosão seguida de um coluvionamento por
material transportado de outro local próximo (desenvolvimento 2), provavelmente de partes
mais elevadas da encosta, e depositado sobre o antigo perfil. Os horizontes B, BA e A seriam
resultado de uma nova pedogênese (desenvolvimento 3) sobre esse material depositado.
(figuras 6.1.11)
Figura 6.1.11: Perfil 3 – descontinuidade: a) Parte do perfil sobre colúvio (desenvolvimento
3); b) Parte do perfil sobre rocha-mãe (desenvolvimento 1)
Essas observações de campo sobre a descontinuidade foram corroboradas por algumas
análises físico-químicas, orgânicas e fitolíticas: os horizontes Ab e Bb têm maior estoque de
fitólitos que os horizontes superficiais; δ
13
C mais enriquecido que o atual; Bb tem D/P
1
superior ao atual; o horizonte Ab tem maior C/N do perfil; o δ
15
N, que vinha aumentando com
a profundidade a partir do horizonte superficial, cai a seu menor valor em Ab e começa
Descontinuidade
B
Ab
a
b
223
novamente a aumentar em Bb; a razão entre os fenóis das ligninas (S/V x C/V) é característica
de angiospermas não lenhosas; este horizonte tem a maior porcentagem de short cells do
perfil; o índice Iph é elevado e o único significativo do perfil; o menor índice Bi do perfil.
Quanto à granulometria, Ab e Bb apresentam similaridades entre si e descontinuidades com o
resto do perfil em relação às razões entre as areias, à média phi das areias e o teor em Na
+
diminui muito. Quanto à composição mineralógica, os óxidos têm estreita correlação entre si,
marcando o horizonte B como contato entre os 2 desenvolvimentos de solo. Este apresenta
algumas descontinuidades em relação aos horizontes mais profundos (desenvolvimento 1) e
mais superficiais (desenvolvimento 3), principalmente nas características granulométricas e
de composição mineralógica (grande diminuição do teor de todos os óxidos).
Esta descontinuidade é ainda corroborada por observações de micromorfologia: na
transição entre os horizontes Ab e Bb (109-118 cm de profundidade), observam-se nódulos de
ferro e biotita sem orientação preferencial, porém sem deformações que indiquem movimento
catastrófico. Neste horizonte ocorre a iluviação de ferro que reveste as paredes dos poros, e o
desenvolvimento de cores avermelhadas e a presença de plasma o tornam completamente
diferente do horizonte sobrejacente. (figura 5.2.12). Já a transição entre os horizontes Ab e B
(71-80 cm de profundidade), apresenta grande heterogeneidade resultado da concentração em
trechos da amostra com características de saprolito pouco e muito alterado. Ainda não houve
pedogênese neste material que resultasse na formação de argila. As biotitas estão deformadas,
encurvadas e possuem orientação concêntrica, sugerindo que este material é de origem
coluvial por movimento de massa catastrófico. (figura 5.2.12). Este horizonte Ab? possui
consistência extremamente dura quando seco, que pode estar associada à cimentação por
óxido de ferro, sem chegar a formar nódulos. A cor escura observada no campo pode então
ser resultado da presença do ferro e não da matéria orgânica como se supunha inicialmente.
A síntese das análises fitolíticas, físico-químicas, orgânicas e isotópicas do perfil 3,
agrupadas segundo as zonas fitolíticas delimitadas, é apresentada nas figuras 6.1.12a e
6.1.12b.
Todas as análises e observações indicam que o perfil 3 é resultado da mistura de
desenvolvimentos pedogenéticos diferentes. Entretanto, ao contrário do perfil 1, o horizonte
do topo do desenvolvimento 1 parece ter sido "decapitado" por um movimento de massa
catastrófico, seguido de aporte por coluvionamento (do desenvolvimento 2) e os horizontes
superiores teriam se formado após o coluvionamento (desenvolvimento 3).Estas observações
estão esquematizadas na figura 6.1.13.
224
Síntese dos resultados - Perfil 3
Zona 3: D/P
1
similar ao da Zona 2, mas estoque de fitólitos muito inferior; diminuição dos fitólitos de tipo elongate e bulliform;
Sub-zona 3b: horizontes A (idade da MOS a 10cm de profundidade: moderna) e BA: D/P
1
não varia (0,23 e 0,28), estoque de fitólitos muito baixo;
porcentagens de elongate diminuem em BA e aumentam muito em A; e diminuem as de bulliform assim como o índice Bi; índice Pa/P muito baixo para BA e não
significativo para A; índice Iph não significativo; porcentagens de C, N e o C/N aumentam em direção à superfície, mas com pequena redução de C e N em BA; δ
13
C
estável,similar ao da sub-zona 3a; δ
15
N diminui na direção da superfície; total das ligninas diminui ligeiramente e sua degradação aumenta um pouco em BA e depois
têm tendência inversa em A; fenóis C estáveis e baixos e pequena queda dos fenóis S em BA; quanto à granulometria, mais argiloso em BA, depois diminui em A;
maior teor de SiO
2
do perfil em BA; maiores razões entre as areias; média phi das areias aumenta um pouco, mas ainda é menor que as das Zonas 1 e 2; maior razão
silte/argila, maiores valores T e S , menor Ki e Kr do perfil no horizonte A.
Sub-zona 3a: horizonte B: D/P
1
diminui ligeiramente (0,23); estoque de fitólitos diminui muito e é muito baixo; porcentagens de elongate diminuem; diminuem
as de bulliform assim como o índice Bi; índice Pa/P muito baixo; índice Iph não significativo; porcentagens de C, N e o C/N aumentam; δ
13
C estável, mais
empobrecido que o das Zonas 1 e 2; δ
15
N aumenta em relação à Zona 2; total das ligninas aumenta e sua degradação diminui, fenóis C estáveis e baixos e fenóis S
aumentam; quanto à granulometria, menos argiloso, grande descontinuidade na média phi das areias (menor do perfil); Ki (maior do perfil) e Kr aumentam e depois
diminuem em direção à superfície; menores valores T e S e teores em óxidos (TiO
2
, Al
2
O
3
,P
2
O
5
,Fe
2
O
3
,) do perfil, que depois aumentam em direção à superfície.
Descontinuidade
Zona 2: horizonte Ab (idade média mínima da MOS a 96,5cm de profundidade: 5,585ka cal BP): D/P
1
de 0,27 (inferior ao atual para floresta seca e similar ao do
restante do perfil); estoque de fitólitos mais alto do perfil
(quase 4 vezes o do horizonte superficial), o que corrobora a hipótese que este seja um paleohorizonte A
enterrado; porcentagem de short cells aumenta (maior do perfil); índice Iph elevado (92,5%), único significativo do perfil; menor índice Bi do perfil; índice Pa/P não
significativo; δ
13
C mais enriquecido do perfil, característico de vegetação mais aberta que a atual; aumento do C/N (maior do perfil) por aumento relativo do C; δ
15
N
diminui (menor do perfil), o que também corrobora a hipótese de paleohorizonte enterrado; diminuição da porcentagem de fenóis V, que se iguala aos teores em
fenóis C, ocasionando uma razão S/V x C/V característica de angiospermas não lenhosos; quanto à granulometria, apresenta similaridades com a Zona 1 e marca uma
descontinuidade com a Zona 3 em relação às razões entre as areias e à média phi das areias; teor em Na
+
diminui muito (menor do perfil); aumentam os teores de
TiO
2
e Al
2
O
3
, diminui a razão Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
.
Zona 1: horizonte Bb (idade média mínima da MOS a 130cm de profundidade: 7,425ka cal BP)
D/P
1
de 0,6 superior ao atual para floresta seca (0.4 a 0.5) e o maior do perfil, entretanto δ
13
C mais enriquecido que o atual; estoque de fitólitos alto (quase 2 vezes o
do horizonte superficial); menores porcentagens do perfil de bulliform e das Poaceae em geral; maior índice de alteração dos bulliform; índices Iph e Pa/P não
significativos; δ
15
N maior que o da Zona 2, mas não é o maior do perfil; total de ligninas muito baixo e alto índice de degradação das mesmas; pouca diferença entre
as porcentagens de cada um dos grupos de fenóis; quanto à granulometria, em relação à Zona 2 é mais argiloso, maiores porcentagens de areia muito grossa; maiores
razões entre as areias
;
média
p
hi das areias similar à da Zona 2
;
maio
r
es teo
r
es em Na
+
e maior Kr do
p
erfil.
Figura 6.1.12a: Zonas delimitadas no perfil 3
225
0,4
0,2
0,1
0,3
0,3
Perfil 3 - P2O5
10,5
7,8
7,1
8,2
9,1
8,7
6,0
5,6
6,5
8,3
Perfil 3
Valores T e S
ValorT
V
alor S
A
8,91
BA
9,91
B
10,50
Ab
8,37
Bb
9,00
Perfil 3 - δ
15
N
46,8
46,3
53,4
39,1
65,6
Perfil 3 - Alteração
dos bulliforms (%)
72,4
86,1
92,5
69,0
83,1
Perfil 3
Índice Bi %
0,06
0,05
0,09
0,22
0,14
Perfil 3 - Estoque
em fitólitos (%)
0,28
0,28
0,23
0,27
0,62
Perfil 3
Índice D/P
1
0,0
0,0
33,3
85,1
0,0
Perfil 3
Índice Iph %
0,08
0,12
0,12
0,01
0,03
Perfil 3
Índice Pa/P
17,7
6,0
7,9
10,4
2,9
5,3
0,3
2,0
10,9
0,5
6,2
7,2
1,9
5,7
4,8
30,1
46,4
47,8
37,0
26,0
Perfil 3- Fitólitos de
Poaceae (%)
Elongate
Short cells
Acicular
Bulliform
A
-25,7
BA
-24,5
B
-24,7
Ab
-17,9
Bb
-20,8
Perfil 3 - δ
13
C
1,91
0,47
0,79
0,60
0,31
Perfil 3 - C (%)
0,20
0,16
0,14
0,05
0,05
0,17
0,10
0,17
0,10
0,03
0,06
0,04
0,05
0,04
0,01
0,44
0,30
0,36
0,19
0,09
Perfil 3 - Grupos de
Fenóis (mg/100mg)C)
V
S
C
Total de
ligninas
A
1,17
BA
1,22
B
0,75
Ab
1,46
Bb
1,71
Perfil 3- Índice de
degradação das
ligninas (Ad/Al)V
11,0
9,4
9,0
14,2
8,3
Perfil 3 - C/N
2,36
2,23
2,36
2,08
2,25
1,06
1,07
0,78
0,41
0,70
0,52
0,59
0,46
0,24
0,41
0,65
0,79
0,63
0,35
0,53
0,45
0,48
0,33
0,19
0,31
Perfil 3 - Razões entre
areias
AF/AMF
AMG/AMF
AMG/AM
AMG/AG
AMG/AF
28
30
26
28
32
Perfil 3
Argila (%)
1,55
1,58
1,35
2,49
2,38
Perfil 3
Areias - Média phi
0,78
0,67
0,67
0,69
0,63
Perfil 3 - Silte/Argila
0,77
0,74
0,62
0,09
1,44
Perfil 3 - Na
+
(cmolc/kg)
1,78
2,19
2,27
2,05
2,09
1,3
1,62
1,53
1,49
1,58
Perfil 3 - Ki e Kr
Ki Kr
94
144
32
122
97
90
112
24
101
79
52
61
18
59
40
6,9
7,8
1,8
7,5
5,6
Perfil 3
Sexquióxidos (g/kg)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
Zona
3
Zona
3
Zona
4
Zona
4
Figura 6.1.12b: Síntese das análises do perfil 3
226
Figura 6.1.13: Esquema de formação do perfil 3
Hipótese sobre a formação e evolução do Perfil 3
- TEMPO I
: rocha-mãe sofre processo de alteração e pedogênese (desenvolvimento de solo
1) e sobre este solo se desenvolve uma cobertura vegetal (a mais antiga e de maior D/P
1
, MOS
datada em 7,425ka anos cal BP a 130cm de profundidade
: na base do perfil-horizonte Bb),
com densidade arbórea era maior que a atual. No topo do perfil (horizonte Ab), datado
em 5,585ka anos cal BP
a 96,5cm de profundidade:, densidade arbórea era semelhante à
atual.
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais velhos do desenvolvimento 1
- TEMPO II: em outro ponto mais elevado da vertente outro processo de pedogênese está
ocorrendo sobre o qual existe também uma cobertura vegetal (desenvolvimento de solo 2)
- TEMPO III
: ocorrência de um movimento de massa catastrófico, que transporta material do
desenvolvimento 2, o qual é depositado sobre o horizonte orgânico do desenvolvimento 1,
"enterrando" o mesmo (Ab), podendo também erodir parte desse horizonte (evento ocorrido
entre 7,4 e 5,6ka anos cal BP)
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais jovens do desenvolvimento 1 + mais
velhos do desenvolvimento 3 + mistura dos fitólitos do desenvolvimento 2
Horizontes B, BA e A (idade média mínima da MOS a 10 cm de
profundidade: moderna)
Desenvolvimento de solo 2 + aporte do desenvolvimento de solo 3
(assembléias fitolíticas correspondem à vegetação recente do Perfil 3,
misturadas à da vegetação originária da área fonte erodida).
- estoque de fitólitos muito baixo
- densidade da cobertura arbórea não varia
- diminuição dos elongate, bulliform e do índice Bi
B – horizonte de contato entre os 2 desenvolvimentos: mudanças
significativas nos resultados de análises fitolíticas, isotópicas e pedológicas.
As análises de micromorfologia mostram deformações nas biotitas que
podem indicar movimento de massa catastrófico no limite entre os 2
horizontes . Descontinuidade
Desenvolvimento 1:
Horizonte Ab (idade média mínima da MOS a 96,5cm de profundidade:
5,58ka cal BP)
- Teores em fitólitos, short-cells, índice Iph, δ
13
C e C/N significativamente
maiores que nos horizontes sobrejacentes.
- densidade da cobertura arbórea semelhante à atual.
- registra uma vegetação com componente gramínea mais importante que a
de antes (Bb) e que a atual.
Horizonte Bb (idade média mínima da MOS a 130 cm de profundidade:
7,42ka cal BP)
-Base do paleo B (com teor de Carbono muito baixo).
- As assembléias fitolíticas representam a vegetação sobrejacente ao Perfil 3.
227
- TEMPO IV: desenvolvimento de uma nova pedogênese (desenvolvimento de solo 3) a
partir do material coluvionado, misturado com o material do topo do antigo perfil
(desenvolvimento 1),com densidade arbórea semelhante à atual
Assembléia fitolítica composta pelos fitólitos mais jovens do desenvolvimento 3 +
mistura de fitólitos do desenvolvimento 2
Conclusões sobre o Perfil 3
Como para o perfil 1, os valores do índice D/P
1
acima e abaixo da descontinuidade
(horizontes Ab e B) são os mesmos (0,23/0,27), bem como dos valores dos horizontes
superficiais (0,23/0,28), o que sugere que a mistura se deu entre tipos semelhantes de
cobertura vegetal, com densidade arbórea maior que a anterior (desenvolvimento 1) e
semelhante a atual (desenvolvimento 3). Provavelmente, devido à posição topográfica do
perfil (terço médio da encosta), o movimento de massa se originou nas partes mais elevadas
da mesma encosta. Na hipótese de que este movimento tenha sido catastrófico, houve uma
mistura de fitólitos mais jovens e mais antigos do desenvolvimento 2.
No perfil 1, o coluvionamento não mostra sinais de eventos erosivos catastróficos, e
sim de uma erosão laminar, talvez devido à sua própria posição topográfica, localizado quase
no topo da encosta.
Em resumo, os resultados obtidos com o Perfil 3 sugerem que em cerca de 7,4ka cal
BP, a vegetação era mais arbórea que atualmente, apesar de não representar mudança no tipo
de cobertura vegetal: floresta xeromórfica, pouco arbórea. A partir de 5,58ka cal BP, a
densidade arbórea é semelhante à atual, estável, sem variações. A fase de erosão/aporte deve
ter ocorrido entre 7,42ka BP e 5,58ka cal BP.
Em alguns pontos os resultados do Perfil 3 confirmam os dos Perfis 1e 2:
- Não houve grandes mudanças no tipo de cobertura vegetal (floresta xeromórfica), nem
mesmo na densidade da cobertura arbórea;
- O índice D/P
1
é mais elevado que o atual para o período anterior ao(s) evento(s) de
erosão/aporte (desenvolvimento 1), estimado entre 9,4 e 4,5ka cal BP para o perfil 1, entre
6,21 e 2,76ka cal BP para o perfil 2, e entre 7,4ka BP e 5,6ka cal BP para o perfil 3.
- Os resultados do perfil 3 cobrem o hiato de tempo do perfil 1 (entre 9,4 e 4,5ka cal BP), o
que, corroborado pelo período estimado para o(s) evento(s) de erosão/aporte do perfil 2 (entre
6,21 e 2,76ka cal BP), sugere que, considerando a nível regional, esse período de evento(s)
erosivo(s) tenha acontecido em torno dos 6ka a 5,5ka cal BP.
228
6.1.4- Perfil 4
As análises fitolíticas, pedológicas e orgânicas indicam duas zonas bem distintas no
perfil: uma com os horizontes superficiais (A1 e A2) e outra formada pelos mais profundos,
horizontes B e BC. A síntese das análises fitolíticas, físico-químicas, orgânicas e isotópicas do
perfil 4, agrupadas segundo as zonas fitolíticas delimitadas, é apresentada nas figuras 6.1.15a
e 6.1.15b.
Em todas as análises e observações não foram encontradas evidências de eventos
erosivos que teriam truncado um antigo desenvolvimento de solo e de uma posterior
pedogênese, mais recente. A hipótese mais provável é que o perfil 4 é produto de um único
desenvolvimento de solo, que também recebeu aportes por deslizamentos das partes mais altas
da vertente, já que a posição topográfica do perfil é no terço inferior da encosta (figura
6.1.14b). Estas observações estão esquematizadas na figura 6.1.16.
O perfil 4 também apresentou uma outra particularidade em relação aos outros 3
perfis: o índice D/P
1
, utilizado para delimitar zonas nos outros perfis, não é significativo e foi
substituído por um novo índice, o Pa/P, que indica a abundância de Arecaceae (palmeiras).
Entretanto, na vegetação atual as palmeiras não são abundantes, com presença (não
dominância) de uma espécie de menor porte, Allagoptera arenaria (nome popular: guriri ou
buriri). Além do guriri, são encontradas, apenas nas partes mais elevadas da região (alto da
Serra das Emerências), palmeiras da espécie Astrocaryum aculeatissimum (nome popular:
tucum), que deu nome à região. (Reis, 2006) (figura 6.1.14)
a) b)
(Figura 6.1.14: Praia de Tucuns
: a-) Encosta onde foi amostrado o perfil (1º plano), ao fundo a
Serra das Emerências, ponto mais elevado da região, onde ainda se encontram palmeiras da
espécie tucum; b) perfil 4, no terço inferior da encosta.
229
Se compararmos os resultados do índice Pa/P com a vegetação existente atualmente
sobre o perfil, podemos formular as seguintes hipóteses sobre a presença de palmeiras:
1- As assembléias fitolíticas registram a presença de palmeiras (provavelmente da espécie
tucum, devido ao nome do lugar) sobre o perfil, num período anterior à ocupação humana.
Nesse caso, os fitólitos marcariam modificações antrópicas relativamente recentes na
vegetação.
2- As palmeiras tucuns se concentravam nas partes mais elevadas (topo da serra) e as
assembléias fitolíticas seriam o resultado de mistura entre o aporte da vegetação original da
parte erodida do alto da encosta com a vegetação mais recente sobre o perfil.
3- Podem ter ocorrido ambas as hipóteses: aporte de fitólitos da vegetação do alto da vertente
e modificações antrópicas recentes, que teriam reduzido a presença de palmeiras na região,
ficando hoje restrita às áreas mais preservadas, de acesso mais difícil à ocupação humana,
como o topo das encostas.
230
Síntese - Perfil 4
Zona 2: horizontes A1 (idade da MOS a 12,5cm de profundidade: moderna) e A2
D/P
1
baixo, mas Pa/P varia de 0,5 a 0,7 e indica a presença atual de Palmeiras. Aumento do estoque de fitólitos na direção da
superfície; diminuição dos bulliform e aumento dos globular echinate; poucos short cells, índice Iph não significativo; diminuição do
índice Bi, sem alteração no grau de alteração dos bulliform. Aumento do C, N, C/N e do total de ligninas, principalmente dos fenóis do
grupo S, menos degradadas que na Zona 1; δ
13
C e δ
15
N estáveis.
Quanto às características do solo, é mais arenosa, predominam as areias muito grossas e muito finas; menores médias phi das areias e
maiores razões silte/argila; menores razões Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
, menores teores de Na
+
; Fe
2
O
3
, Al
2
O
3
e SiO
2
e menores valores V(%), T e S.
Zona 1: horizontes B e BC (idade média mínima da MOS a 101cm de profundidade: 5,8ka cal BP)
Os sinais fitolíticos são fracos: estoque pequeno; índices D/P
1
(0,1) e Pa/P (0,08 em B e não significativo em BC) muito baixos; muitos
bulliform, quase ausência de outros morfotipos, índice Bi muito alto; índice Iph não significativo; alteração dos bulliform moderada,
aumentando com a profundidade. Teores em C e N menores que na Zona 2, porém não muito baixos (mais elevados que nos outros
perfis); C/N mais baixo que da Zona 2; sem variações significativas no δ
13
C e no δ
15
N, com uma pequena diminuição em BC (quando
deveria aumentar com a profundidade). Os totais em ligninas são baixos, e inferiores aos da Zona 2, e o índice de degradação das
ligninas, que deveria aumentar com a profundidade, também é menor em BC que nos outros horizontes. Não há variações significativas
nos grupos de fenóis.
No que concerne às análises pedológicas, as 2 zonas apresentam diferenças significativas em praticamente todas as análises realizadas:
a Zona 1 é mais argilosa; tem maiores porcentagens de areias média, fina e grossa; maiores médias phi das areias; menores razões
silte/argila; maiores razões Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
, maiores teores de Na
+
; Fe
2
O
3
, Al
2
O
3
e SiO
2
e maiores valores V(%), T e S.
Figura 6.1.15a: Zonas delimitadas no perfil 4
231
0,9
1,0
1,1
0,9
Perfil 4
Índice de
degradação das
ligninas (Ad/Al)V
0,25
0,25
0,99
1,15
Perfil 4
Na
+
(cmolc/kg)
43,5
38,4
40,4
57,1
Perfil 4- Alteração dos
Bulliforms (%)
0,70
0,48
0,08
0,03
Perfil 4
Índice Pa/P
0,11
0,22
0,13
0,10
Perfil 4
Índice D/P
1
0,77
0,16
0,09
0,10
Perfil 4- Estoque em
fitólitos (%)
73,2
82,3
94,2
92,4
Perfil 4
Índice Bi %
32,6
40,6
67,1
71,1
4,9
10,7
9,2
7,5
31,2
23,5
5,8
2,1
8,8
5,6
4,2
5,3
3,2
3,2
0,0
0,5
10,7
8,8
5,0
3,2
3,3
1,9
5,0
5,3
Perfil 4 - Morfotipos de
Fitólitos (%)
Bulliform
Gl. Granulate
Gl. Echinate
Acicular
Short cells
Elongate
Unknown
A1
-23,7
A2
-23,7
B
-22,3
BC
-23,1
Perfil 4 - δ
13
C
A1
8,10
A2
8,06
B
9,02
BC
8,61
Perfil 4 - δ
15
N
1,40
1,09
0,71
0,60
Perfil 4 - C (%)
10,1
10,6
8,5
8,3
Perfil 4 - C/N
26,5
18,5
8,5
11,8
8,2
10,4
18,2
18,7
2,1
5,3
27,6
31,5
9,8
12,0
34,2
27,8
17,8
15,0
10,9
9,6
Perfil 4 - 5 areias (%)
1mm
0,5mm
0,25mm
0,106mm
0,0005mm
12
12
42
34
Perfil 4
Argila (%)
1,30
1,03
0,31
0,64
Perfil 4
Silte/Argila
2,3
2,16
1,91
1,91
2,32
2,16
2,76
2,66
Perfil 4
SiO
2/
Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
SiO2/Al2O3
Al2O3/Fe2O3
69
71
87
83
Perfil 4
Valor V (%)
6,8
5,2
9,9
9,8
Perfil 4
Valor T
4,7
3,7
8,6
8,1
Perfil 4
Valor S
46
42
138
137
34
33
123
122
23
24
70
72
4,5
4,0
9,6
9,5
Perfil 4
Sesquióxidos (g/kg)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
0,20
0,16
0,14
0,05
0,18
0,12
0,08
0,05
0,06
0,04
0,02
0,02
0,43
0,29
0,18
0,12
Perfil 4 - Grupos de
Fenóis
V
S
C
Total de
ligninas
0,14
0,10
0,08
0,07
Perfil 4- N (%)
Zona
1
Zona
1
Zona
2
Zona
2
Figura 6.1.15b: Síntese das análises do perfil 4
232
Figura 6.1.16: Esquema de formação do perfil 4
Hipóteses sobre a evolução do Perfil 4:
Os resultados das análises fitolíticas indicam diferenças entre as duas zonas,
principalmente no que se refere ao estoque de fitólitos (que sofre o decréscimo normal com a
profundidade não encontrado nos outros perfis) e ao índice Pa/P, que não é significativo na
Zona 1 e o mais importante na Zona 2, principalmente no horizonte A1. Estas diferenças
apontam uma mudança na cobertura vegetal do perfil, com um aumento importante da
presença de palmeiras nos tempos atuais. Entretanto, como os sinais fitolíticos na Zona 1 são
fracos, é difícil definir a vegetação sobre a mesma. Desta forma, há duas hipóteses para a
evolução do perfil:
Hipótese 1
:
- Na Zona 1 (5.800 anos cal BP na base do perfil
a 101cm de profundidade), as assembléias
fitolíticas traçam a antiga vegetação sobre o perfil. A vegetação
sobre a Zona 1 era diferente
Zona 2- arenosa - horizontes A1 (idade da MOS a 10cm de
profundidade: moderna) e A2
- desenvolvimento de solo in situ + aportes de colúvios trazidos por
deslizamento da parte mais alta da vertente
- sinais fitolíticos variam: D/P
1
continua muito baixo (0,2/0,1), mas Pa/P
varia de 0,5 a 0,7, indicando a presença de palmeiras; o estoque de fitólitos
aumenta; diminuem os bulliform e aumentam os globular echinate.
- análises orgânicas: maiores C/N, teores em C, N e em ligninas, menor
degradação das ligninas.
- análises físico-químicas: mais arenosa, maior razão silte/argila; menores
teores em óxidos e Na
+
; e menores valores V(%), T e S.
Zona 1
- argilosa - horizontes B e BC (idade média mínima da MOS na
base do perfil a 101cm de profundidade:, não atingindo o saprolito: 5,8ka
cal BP)
- desenvolvimento de solo in situ
- sinais fitolíticos fracos: estoque pequeno; índices D/P
1
(0,1) e Pa/P muito
baixos; muitos bulliform, índice Bi muito alto, poucos short cell e quase
ausência de outros morfotipos de fitólitos.
- análises orgânicas: teores em C e N menores que na Zona 2, porém não
muito
b
aixos (mais elevados que nos outros perfis); C/N mais baixo que da
Zona 2.
- análises físico-químicas: diferenças significativas em relação à Zona 2
em granulometria; maiores razões Al
2
O
3
/Fe
2
O
3
, maiores teores de Na
+
;
Fe
2
O
3
, Al
2
O
3
e SiO
2
e maiores valores V(%), T e S.
233
da atual, sobrejacente à Zona 2 (maior produção de fitólitos, mais palmeiras), mas não é
possível defini-la (sinais fitolíticos fracos).
- Na Zona 2 (idade da MOS moderna no topo do perfil a 12,5cm de profundidade), as
assembléias fitolíticas são o resultado de mistura entre a vegetação original da parte erodida
(partes mais elevadas da encosta onde se localiza o perfil), com a vegetação mais recente
sobre o perfil. Os sinais fitolíticos (índice Pa/P) indicam uma vegetação com predomínio de
palmeiras.
Hipótese 2:
- Os fitólitos residuais da Zona 1 seriam uma mistura da assembléia original (que teriam
sofrido dissolução seletiva e/ou translocação preferencial dos bulliforms) + aporte de
translocação de fitólitos da Zona 2, em equilíbrio com a vegetação atual.
- Na Zona 2, as assembléias fitolíticas são o resultado de mistura entre a vegetação original da
parte erodida do alto da encosta, com a vegetação mais recente sobre o perfil.
Conclusões sobre o Perfil 4
Apesar de algumas incertezas, devidas aos fracos sinais fitolíticos da Zona 1, que nos
levaram a formular várias hipóteses para a evolução do perfil e da vegetação sobrejacente, e
ainda que os resultados do perfil 4 não contribuiram diretamente para a interpretação dos
outros perfis, alguns resultados devem ser ressaltados:
- Durante o período observado (a partir de 5,8ka anos cal BP), a vegetação da região não foi
de tipo úmido, com grande densidade da cobertura arbórea.
- Foi utilizado um novo índice fitolítico (Pa/P), capaz de identificar a abundância de palmeiras
e mudanças na cobertura vegetal.
- As assembléias fitolíticas registraram mudanças na vegetação que podem ter origem
antrópica, numa escala de tempo “humana”, não geológica, sendo então possível relacionar os
resultados com o histórico de ocupação e degradação de uma região.
234
6.2- RECONSTITUIÇÃO PALEOAMBIENTAL REGIONAL
6.2.1- Síntese cronológica dos resultados obtidos com o índice D/P
1
Como apresentado na tabela 6.2.1, as variações observadas não indicam uma grande
mudança no tipo de cobertura vegetal, nem mesmo na densidade da cobertura arbórea: na
região de Búzios/Cabo Frio, a vegetação foi sempre de tipo pouco arbórea (floresta
xeromórfica), sugerindo que, desde 13ka anos cal BP, a vegetação local nunca atingiu a
densidade arbórea característica de florestas úmidas (D/P
1
acima de 2). Mesmo o perfil 4, cujo
índice D/P
1
não foi significativo para delimitar zonas, apresentou os menores valores,
indicando uma vegetação muito pouco arbórea.
Nos três perfis onde os resultados apontam uma descontinuidade no desenvolvimento
do solo, o índice D/P
1
é mais elevado que o atual, para o período anterior ao período de
erosão/aporte, o que pode sugerir um período mais úmido, que teria facilitado o
desenvolvimento do solo, mas também os movimentos de massa nas encostas.
235
Tabela 6.2.1: Cronologia das variações do índice D/P
1
para os perfis 1,2 e 3
Idade cal P1 P2 P3
Moderna
P3A
P3: 10 cm de profundidade - Moderno - vegetação atual (D/P
1
0,23)
500 P2A
P2: 7,5 cm de profundidade - 510 anos cal BP – vegetação atual (D/P
1
0,5)
750 P1A
P1: 5 cm de profundidade - 745 anos cal BP – vegetação atual (D/P
1
0,5)
1000
1500 P2B1 0,28
P2: 37,5 cm de profundidade 1,53 ka cal BP– densidade arbórea semelhante a atual (D/P
1
0,5)
2000
2500
P2B2
P2:77 cm de profundidade 2,76ka cal BP– densidade arbórea semelhante a atual (D/P1 0,5)
3000
3550
0,23
4000
4500
P1B2
P1B3
P1: 90 cm de profundidade - 4,52ka cal BP - vegetação de densidade arbórea semelhante a atual(D/P1 0,55)
P1: 130 cm de profundidade - 4,54ka cal BP - vegetação de maior densidade arbórea do perfil (D/P1 0,7)
5000 P1B1
P1: 65 cm de profundidade - 5,2ka cal BP - vegetação menos arbórea que atualmente (D/P
1
0,3 ??
5500
Fase de
erosão /
aporte
P3Ab P3: 96,5 cm de profundidade - 5,6ka cal BP - densidade arbórea semelhante a atual (D/P
1
0,27)
6000 P2BC
P2: 170,5 cm de profundidade - 6,21ka cal BP - vegetação mais arbórea que atualmente –maior (D/P
1
0,8)
6500
7000
Fase de
erosão /
aporte
7500 P3Bb
P3: 130 cm de profundidade - 7,42ka cal BP - vegetação mais arbórea que atualmente - maior(D/P
1
0,6)
8000 P2NC P2: 125,5 cm de profundidade - 8,17ka cal BP - densidade arbórea semelhante, pouco menor que a atual (D/P
1
0,4)
8500
9000
Fase de
erosão /
aporte
9500 P1Ab
P1: 160 cm de profundidade - 9,4ka cal BP - vegetação mais arbórea que atualmente (D/P
1
0,6)
10000
13000 P1BC
P1: 195 cm de profundidade - 13ka cal BP (D/P
1
0,31)
236
6.2.2- Correlação com os resultados das análises isotópicas e de ligninas
Os resultados do índice D/P
1
foram relacionados com outros indicadores de mudanças
na vegetação: δ
13
C e a razão entre os fenóis C/V das ligninas. As mudanças mais
significativas da vegetação foram observadas entre 6.210 anos cal BP (D/P
1
= 0,8 no P2 BC) e
5.600 anos cal BP (D/P
1
= 0,27 no P3Ab). Estes resultados foram corroborados pelas análises
δ
13
C (mais enriquecido) e também, em 5.600 anos cal BP, pelo aumento da razão C/V dos
fenóis das ligninas. (figura 6.2.1)
Figura 6.2.1 : Cronologia das variações dos índices D/P
1
, δ
13
C e C/V dos perfis 1, 2 e 3.
237
6.2.3- Correlação dos resultados obtidos com outros estudos paleoambientais sobre a região
Se interpretarmos os períodos de maior densidade arbórea como mais úmidos e os de
menor densidade como mais secos, podemos inferir que há 13.000 anos cal BP, final do
Pleistoceno, o clima na região de Búzios/Cabo Frio era mais seco que o atual.
De 13.000 a 9.000 anos cal AP, estudos de geoquímica da MO de sedimentos
oceânicos (Andrade, 2008) apontam um período de subida rápida do nível do mar.
Laslandes et al., (em submissão), através do estudo de cocolitoforídeos em
comparação com registros lagunares, registraram ressurgências fracas no período de 12.900 a
11.830 anos cal BP, e uma fase de ressurgências intensas de 11.830 a 8.140 anos cal BP,
quando eventos El Niño intensos foram registrados (Martin et al., 1988; Turcq et al, 1999), o
que corrobora os resultados de um clima semelhante ao atual em 8.170 anos cal BP, obtidos
com o perfil 2.
Para o período entre 8.140 e 7.540 anos cal BP, Andrade (2008) observou episódios de
ressurgência fracos, mesmo ausentes, o que corrobora os resultados de um clima mais úmido
em 7.425 anos cal BP inferidos no perfil 3.
Estudos de sedimentos lagunares (Ortega, 1996; Ireland, 1989) indicam que há 7.000
anos cal anos BP o nível médio atual do mar foi atingido. Nesse período, Andrade (2008)
registrou um enfraquecimento da ressurgência, que parece ter-se estendido até 6.000 anos cal
BP, de acordo com os estudos de foraminíferos de Oliveira (2008), corroborando os
resultados do perfil 2, que inferem um clima mais úmido em 6.210 anos cal BP
.
Segundo estudos sedimentológicos (Ortega, 1996), o nível do mar continuou subindo
de 6.500 a 5.100 anos cal BP (máximo da última transgressão). Os resultados do perfil 3
indicam um clima semelhante ao atual em 5.600 anos cal BP.
Estudos de Oliveira (2008) indicam o início do ótimo climático do Holoceno e
intensificação do ENSO em 5.000 anos cal BP
e também são registrados episódios
relativamente úmidos por estudos antracológicos (Scheel-Ybert, 2000) de 5.500 a 4.900/4.500
anos cal BP. Esses estudos corroboram os resultados de um clima mais úmido em 4.500 anos
cal BP em dois horizontes do perfil 1.
Estudos sobre a ressurgência local (Andrade, 2008; Oliveira, 2008) indicam
ressurgência e eventos El Niño fortes de 6.000/5.000 a 2.500 anos cal BP e uma grande
variabilidade climática (ZCIT, El Niño, ventos de NE), com ressurgência freqüente, porém
mais fraca que as anteriores, a partir de 2.500 anos cal BP. Após 4.520 anos cal BP até 2.760
238
anos cal BP (perfil 2), as análises fitolíticas não inferem mudanças na densidade arbórea da
vegetação da região de Cabo Frio, que se apresenta semelhante à atual.
A figura 6.2.2 expressa as principais variações do índice D/P
1
ao longo do período
estudado, inserindo um resumo de outras interpretações paleoambientais referidas na
bibliografia.
Figura 6.2.2: Índice D/P
1
durante o Holoceno, comparado com outros estudos paleoambientais
(referências identificadas por números) na região de Cabo Frio: 1) Andrade, 2008; 2)
Laslandes et al., em submissão; 3) Martin et al., 1988; 4) Turcq et al, 1999; 5) Ortega, 1996;
6) Ireland, 1989; 7) Oliveira, 2008; 8) Scheel-Ybert, 2000.
Podemos observar grandes tendências (períodos de maior ou menor densidade
arbórea) na evolução da vegetação da região de Búzios/Cabo Frio a partir de 13ka cal BP não
Subida
do NM
1
Ressur
g
ências fracas
2
Ressurgências fortes
2
El Niños intensos
3, 4
Ressur
g
ências fracas
1
NM atual
5,6
Máximo da última
transgressão
5
NM continua
Subindo
5
Episódios
mais úmidos
8
Início ótimo climático e
Intensificação do ENSO
7
Ressurgências e
El Niño fortes
1, 7
Grande variabilidade climática
Ressurgências freqüentes, mas
mais fracas
1,7
Ressur
g
ências fracas
1,7
239
houve grandes mudanças no tipo de cobertura vegetal (floresta xeromórfica). De 13ka cal BP
a cerca de 6ka cal BP, a tendência é de aumento da cobertura arbórea. Esta tendência é
corroborada por registros de ressurgência mais fracas (Andrade, 2008; Oliveira, 2008). De
6ka cal BP a 1,5ka cal BP, a tendência é a diminuição da cobertura arbórea, corroborada por
registros de ressurgência e episódios El Niño mais intensos (Andrade, 2008; Oliveira, 2008).
Dentro dessa fase, o período de menor densidade arbórea foi entre 6 e 5ka cal BP, quando,
além dos menores índices D/P
1
, também se verificou um enriquecimento do δ
13
C e um
aumento da razão entre os fenóis C/V das ligninas, característicos de uma abertura da
vegetação. A partir de 1,5ka cal BP, o sinal fitolítico já não registra variações e os estudos
sobre a ressurgência apontam um período de grande variabilidade da mesma.
As variações no nível do mar, registradas a nível regional (costa leste do Brasil), não
parecem ter relações diretas com as mudanças na cobertura vegetal de Cabo Frio. Estas
mudanças parecem ser mais influenciadas por variações na intensidade da ressurgência, de
âmbito local. Parece haver boa concordância entre os resultados dos estudos sobre a
ressurgência e o sinal fitolítico, apesar de algumas diferenças devidas, sobretudo, à escala de
tempo das mudanças que podem ser registradas pelos primeiros e a resposta da vegetação
(registrada pela análise fitolítica) a essas mudanças. As análises fitolíticas registram mudanças
na vegetação que podem ser a nível local, sem necessariamente estarem ligadas a grandes
mudanças climáticas em escala mais regional.
7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Este estudo pretendeu auxiliar na reconstituição paleoambiental da região de Cabo
Frio, o que, até então, vinha sendo realizado por análises de testemunhos oceânicos e
lagunares. Estudos da parte continental, que pudessem ser comparados com outras
reconstituições já efetuadas, ou em curso, não haviam sido realizados, pois indicadores para
estudo da vegetação em ambiente oxidante precisam estar bem preservados. Foram, então,
escolhidos como indicadores de possíveis mudanças na vegetação xeromórfica de
Búzios/Cabo Frio, durante o Quaternário, os fitólitos, que podem ser extraídos de solos. Os
resultados contribuem para a reconstituição paleoambiental na região, pois os fitólitos
permitiram identificar, ao nível de detalhe, mudanças na densidade de cobertura arbórea. As
variações observadas não indicam uma grande mudança no tipo de cobertura vegetal: a
vegetação foi sempre de tipo pouco arbórea (floresta xeromórfica), sugerindo que, desde 13ka
anos cal BP, a vegetação local nunca atingiu a densidade arbórea característica de florestas
úmidas.
Os resultados obtidos com o perfil 1 sugerem que no final do Pleistoceno (13.000 anos
cal BP), a vegetação era menos arbórea que atualmente, podendo ter ocorrido uma vegetação
semelhante em torno de 5ka cal BP. O período de maior densidade arbórea durante o
Holoceno deve ter ocorrido em cerca de 4.500 anos cal BP. Em alguns pontos, os resultados
dos perfis 2 e 3 confirmam os do perfil 1, pois também não foram registradas grandes
mudanças no tipo de cobertura vegetal (floresta xeromórfica), nem mesmo na densidade da
cobertura arbórea e apresentam índices D/P
1
mais elevados que os atuais nos períodos
anteriores aos eventos de erosão/aporte. Os resultados do perfil 3 cobrem o hiato de tempo do
perfil 1 (entre 9,4 e 4,5ka cal BP), o que, corroborado pelo período estimado para o(s)
evento(s) de erosão/aporte do perfil 2 (entre 6,21 e 2,76ka cal BP), sugere que, a nível
regional, esse período de evento(s) erosivo(s) tenha acontecido em torno dos 6ka a 5,5ka cal
BP. Nos três perfis, os resultados apontam uma descontinuidade no desenvolvimento do solo,
e o índice D/P
1
é mais elevado que o atual para o período anterior ao período de
241
erosão/aporte, o que pode sugerir um período mais úmido, que teria facilitado o
desenvolvimento do solo, mas também os movimentos de massa nas encostas.
Quanto ao perfil 4, apesar das diferenças em relação aos outros devido à presença de
palmeiras, que nos levou à utilizar um novo índice fitolítico (Pa/P) para identificar mudanças
na sua cobertura vegetal, também não registrou, durante o período observado (a partir de
5,8ka anos cal BP), vegetação de tipo úmido, apresentando os menores valores de densidade
arbórea.
Além disso, a quantificação dos estoques em fitólitos, bem como as variações dos
índices fitolíticos ao longo dos perfis, permitiram a identificação, em três dos quatro perfis
estudados, de descontinuidades litológicas, que foram posteriormente confirmadas por outras
análises. No perfil que não apresentou estas descontinuidades, puderam ser observadas
mudanças na cobertura vegetal numa escala de tempo “humana”, não geológica, revelando
uma outra aplicação dos estudos fitolíticos na região: relacionar os resultados com o histórico
de sua ocupação e degradação.
As mudanças mais significativas da vegetação foram observadas entre 6.210 anos cal
BP e 5.600 anos cal BP. Estes resultados foram corroborados pelas análises δ
13
C (mais
enriquecido) e também, em 5.600 anos cal BP, pelo aumento da razão C/V dos fenóis das
ligninas.
As variações no nível do mar, registradas a nível regional (costa leste do Brasil), não
parecem ter relações diretas com as mudanças na cobertura vegetal de Cabo Frio. Estas
mudanças parecem ser mais influenciadas por variações na intensidade da ressurgência, de
âmbito local. Parece haver boa concordância entre os resultados dos estudos sobre a
ressurgência e o sinal fitolítico, apesar de algumas diferenças devidas, sobretudo, à escala de
tempo das mudanças que podem ser registradas pelos primeiros e a resposta da vegetação
(registrada pela análise fitolítica) a essas mudanças. As análises fitolíticas registram mudanças
na vegetação que podem ser a nível local, sem necessariamente estarem ligadas a grandes
mudanças climáticas em escala mais regional.
A análise fitolítica apresentou algumas limitações, atribuídas, sobretudo, ao caráter
pioneiro do proxy, para esse tipo de vegetação. O estudo dos fitólitos não registra mudanças
na composição florística, mas sim no tipo de formação vegetal e na densidade arbórea. A
principal vantagem das análises fitolíticas em relação a outros proxies tem sido o estudo das
gramíneas, que não são abundantes na região. Alguns índices fitolíticos, como o Iph, não
puderam ser considerados, por não serem significativos, devido à escassez de gramíneas.
Muitas plantas abundantes na região, como as cactáceas, não produzem silicofitólitos, apenas
242
calcifitólitos, que quase não se preservam no solo. Coleções de referência de assembléias
fitolíticas modernas, que poderiam esclarecer algumas dúvidas surgidas no decorrer do
trabalho, não foram ainda organizadas, até o presente.
As calibrações com outros proxies ressentiram-se da ausência de estudos de
reconstituição da vegetação já realizados na região, como análises polínicas. As análises das
ligninas foram dificultadas pela pequena quantidade de carbono presente nas amostras. Além
disso, não havia nenhuma datação
14
C já realizada nas áreas estudadas, nem foram
encontrados macrofósseis, que pudessem corroborar as datações da MOS. As análises
isotópicas não se mostraram muito eficazes neste tipo de vegetação, onde há predomínio de
plantas CAM.
A interpretação dos resultados valeu-se, então, de uma análise empírica multivariada,
apoiada por especialistas. A estratégia permitiu uma síntese coerente, que corroborou outros
estudos, principalmente os realizados em escala local, como os relacionados à ressurgência.
Dentre os principais desafios está o que concerne às datações
14
C das amostras. Não se trata
de reconstituições paleoambientais a partir de sedimentos, mas de solos, e mais ainda, solos
remanejados. Por isso, não se pode analisar os perfis como uma seqüência sedimentar, mas
como uma mistura entre materiais de origem e idades diferentes, que sofreram transporte e
bioturbação. Assim, cada datação foi considerada como a idade média mínima da MOS e não
foi tomada como idade absoluta, servindo para estimar a dinâmica das assembléias fitolíticas
no seio de cada perfil de solo, identificando eventos e tendências principais.
Muitos dos resultados obtidos necessitam ser complementados ou esclarecidos.
Algumas propostas para continuidade do presente estudo são:
- Aprimorar as técnicas de datação do carbono ocluso em fitólitos, com a obtenção de padrões
que aumentem a confiabilidade dos resultados.
- Ampliar as coleções de assembléias modernas de referência das plantas da região, tanto para
análises de fitólitos, como para valores de referência para análises de δ
13
C, sobretudo para as
plantas CAM.
- Realizar extrações de fitólitos de diversas plantas locais, a fim de identificar quais gramíneas
produzem fitólitos do tipo saddle, que foram os predominantes entre os tipos de short-cell
encontrados, e se outras plantas, não gramíneas, podem produzir fitólitos do tipo bulliform, já
que este foi o tipo mais abundante entre os observados, em uma região onde as gramíneas são
raras.
243
- Ainda no âmbito das extrações de fitólitos de plantas para referência, seria interessante a
análise de fitólitos de diversos gêneros de bromélias e palmeiras, para melhor distinção entre
eles. Em relação às palmeiras, verificar a aplicabilidade e a confiabilidade do índice
estabelecido neste estudo, o Pa/P, para outras regiões onde estas sejam abundantes
atualmente. Aprofundar, também, a pesquisa sobre a ecologia da palmeira tucum
(Astrocaryum aculeatissimum) e realizar um levantamento sobre o histórico desta espécie na
região de Búzios.
- Calibrar os resultados obtidos com outros proxies, como microcarvões, que podem ser
extraídos das mesmas amostras já analisadas, e análises palinológicas de regiões próximas à
estudada.
- Dar continuidade ao estudo da vegetação da região de Búzios/Cabo Frio através de fitólitos
extraídos de outros perfis de solo, seja em perfis mais profundos e de preferência não
poligenéticos, seja em topo-seqüência, a partir dos perfis já estudados.
- Procurar identificar mais evidências de eventos erosivos /coluviais na região, simultâneos
aos que teriam ocorrido nos perfis estudados.
Isso posto, é compreensível que a conclusão desta tese não signifique a conclusão dos
trabalhos. Restam muitas dúvidas a serem esclarecidas, muitas pesquisas a serem realizadas,
muitas hipóteses a serem confirmadas, seja na região estudada, como em outras, onde se possa
desenvolver ainda mais o tão promissor estudo dos fitólitos.
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9 APÊNDICES
258
9.1- FICHA DE DESCRIÇÃO DE CAMPO DOS PERFIS DE SOLO
259
Perfil nº: 01
Localização: Búzios – Ponta da Sapata – próximo à Pousada Barracuda
Coordenadas: 24k 0201390 / 7480346 – 22º45'28"S / 41º54'28"W
Data da coleta: 11/07/2006
Estrutura
Amostra
Profundidade do
horizonte
Profundidade da
coleta
Cor
Forma Grau Tamanho
09
Horizonte A(?)
superficial
0 – 20 cm 5 cm 10YR 4/3 (bruno)
Blocos
subangulares
moderado pequenos
08
Horizonte B (?)
20 – 85 cm 60 – 70 cm 2,5 YR 4/6
Blocos
subangulares
moderado pequenos
07
Horizonte B (?)
de transição
85 -95 cm 90 cm 2,5 YR 4/6
Blocos
subangulares
moderado pequenos
O6
Horizonte B
acima da linha
de pedra
95 -160 cm 130 cm 7,5 YR 4/6
Blocos
subangulares
moderado pequenos
260
Perfil nº: 01 (Barracuda)
Consistência
Amostra Porosidade
Cerosidade
Seco Úmido Molhado
Raízes
Atividade
Biológica
09
Horizonte
A(?)
superficial
Muito pequenos
Poucos poros com
diâmetro >1mm
ausente duro firme Ligeiramente
plástico
Ligeiramente
pegajoso
Comuns
Muito finas
Poros raros
>2mmm
(provavelmente
associado a
formigas ou
cupins
08
Horizonte
B(?)
Comuns
Pequenos (até 2mm)
ausente Ligeiramente
duro
firme Ligeiramente
plástico
Ligeiramente
pegajoso
Comuns mas em
menor quantidade
que o horizonte 09
Muito finas
Poros de
atividade
biológica
07
Horizonte
B(?) de
transição
Comuns
Muito pequenos
(<1mm)
ausente Ligeiramente
duro
firme Ligeiramente
plástico
Ligeiramente
pegajoso
Poucas
Muito finas
Não
Alguns poros de
atividade
biológica
O6
Horizonte B
acima da
linha de
pedra
Agregados mais
resistentes: menos
quantidade e poros
menores
Agregados mais
friáveis: quantidade de
poros maior
Tamanho de ambos:
pequenos (<1mm)
ausente Agregados
mais
resistentes:
ligeir. duro
Agregados
menos
resistentes:
ligeir. duro
Agregados
mais
resistentes:
firme
Agregados
menos
resistentes:
extremamen
te firme
Agregados
mais
resistentes:
ligeir. plástico
lig. pegajoso
Agregados
menos
resistentes:
ligeir. plástico
lig. pegajoso
Raras
Pequenas (<1mm)
Não
261
Perfil nº: 01 (continuação)
Estrutura
Amostra
Profundidade do
horizonte
Profundidade da
coleta
Cor
Forma Grau Tamanho
05
Linha de pedra
(paleohorizonte
A?)
160 – 170 cm 160 cm 2,5 YR 4/6
10YR 4/3 (bruno
amarelado escuro)
Granular
(grumosa) com
alguns agregados
subangulares
fraco
Grumos: grande
Blocos: médio
04
Horizonte B
195 – 205 cm 195 cm 2,5 YR 4/6
Blocos
subangulares a
angulares
fraco médio
03
Saprolito mais
alterado
217 -233 cm 225 cm Bifásico
2,5 YR 4/6
7,5 YR 5/6 (strong
brown – bruno forte)
Obs: muitos fragmentos de rocha / feldspatos
centimétricos bastante alterados, quebráveis na mão
02
Saprolito
alterado
233 – 267 cm 250 cm 2,5 YR 4/6 (dark red
– vermelho escuro)
-- -- --
01
Saprolito
267 – 290 cm 267 cm Não se pode avaliar
Obs: saprolito in situ – alteração do gnaisse – biotita
bem oxidada
262
Perfil nº: 01 (Barracuda) (continuação)
Consistência
Amostra Porosidade
Cerosidade
Seco Úmido Molhado
Raízes
Atividade
Biológica
05
Linha de
pedra
(paleohorizo
nte A?)
Muitos poros de até
1mm
ausente Ligeiramente
duro
Muito
friável
Ligeiramente
plástico
Ligeiramente
pegajoso
Raras
Pequenas (<1mm)
Não muito
visível
04
Horizonte B
Comuns
Pequenos (<1mm)
Fraca (lentes de
argila)
Ligeiramente
duro
friável Ligeiramente
plástico
Ligeiramente
pegajoso
Raras
Pequenas (<1mm)
Não
03
Saprolito
mais alterado
Não é possível descrever
02
Saprolito
alterado
Não é possível descrever
01
Saprolito
Não é possível descrever
263
Perfil nº: 2
Localização: Búzios – Praia do Canto
Coordenadas: 22º45'10,3"S / 41º53'48"W – 24K 202517 / 7480924
Data da coleta: 07/08/2006
Estrutura
Amostra
Profundidade do
horizonte
Profundidade da
coleta
Cor
Forma Grau Tamanho
A (quase AB)
0 – 15 cm 0 – 15 cm 7,5 YR 4/6 (strong
brown – bruno forte)
Blocos
subangulares
Subestrutura
granular
fraco
Pequeno a muito
pequeno
1º B
15 - 60 cm 35 -45 cm 7,5 YR 5/6 (strong
brown – bruno forte) Blocos
subangulares
fraco pequeno
2º B
60 – 98 cm 69 – 90 cm 7,5 YR 5/6 (strong
brown – bruno forte) Blocos
subangulares
moderado pequeno
Nível de
cascalho de
quartzo
98 – 151 cm 111 – 138 cm 7,5 YR 5/6 (strong
brown – bruno forte) Blocos
subangulares
moderado pequeno
BC 151 – 190 cm 160 – 180 cm 7,5 YR 4/6 (strong
brown – bruno forte)
Blocos
subangulares
fraco pequeno
264
Perfil nº: 2 – Praia do Canto
Consistência
Amostra Porosidade
Cerosidade
Seco Úmido Molhado
Raízes
Atividade
Biológica
A (quase
AB)
Muitos microporos
Muitos bioporos
(>1mm até 2mm)
ausente Ligeiramente
duro
friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Muitas raízes finas
(1mm)
Bioporos
1º B
Comuns
Pequenos (até 1mm)
Bioporos (até 1mm)
ausente Ligeiramente
duro
friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Poucas
Finas (até 1 mm)
Não
2º B
Comuns
Pequenos (até 1mm)
Bioporos
ausente Ligeiramente
duro
friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Poucas
Finas (até 1 mm)
Não
Nível de
cascalho de
quartzo
Obs: Fazer
análise de C
total
Comuns
Pequenos (até 1mm)
ausente Duro friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Raras
Finas
Não
BC Comuns
Pequenos (<1mm)
Presença de alguns
bioporos (de raízes)
ausente Ligeiramente
duro
friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Raras
Finas
Não
265
Perfil nº: 3
Localização: Búzios – Praia do Forno
Coordenadas: 24k 204278 / 7479547 – 22º45'56 / 41º52'47,3"W
Data da coleta: 07/08/2006
Estrutura
Amostra
Profundidade do
horizonte
Profundidade da
coleta
Cor
Forma Grau Tamanho
A
0 -20 cm 0 -20 cm 5 YR 3/3 (bruno
avermelhado escuro)
Blocos
subangulares
fraco pequeno
BA
20 -48 cm 27 – 41 cm 5 YR 3/4 (bruno
avermelhado escuro)
Blocos
subangulares
moderado pequeno
B
48 -78 cm 55 – 70 cm 7,5 YR 4/6 (bruno
forte)
Blocos
subangulares
forte grande
Ab
78 – 115 cm 87 – 105 cm 7,5 YR 3/2 (bruno
escuro)
Blocos
subangulares
Obs: aparenta
ser formada pela
junção de grumos
forte médio
Bb 115 – 145 cm 123 – 137 cm 5 YR 4/4 (bruno
avermelhado)
Blocos
subangulares
moderado pequeno
266
Perfil nº: 3 – Praia do Forno
Consistência
Amostra Porosidade
Cerosidade
Seco Úmido Molhado
Raízes
Atividade
Biológica
A
Pequenos
Comuns
ausente duro friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Finas (até 2mm)
Comuns
Presença~de
alguns bioporos
BA
Pequenos (até 2mm)
Muitos
ausente duro friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Comuns
Até 1mm
Não
B
Até 1 mm
Comuns
ausente exremamente
duro
friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Poucas
< 1mm
Não
Ab
Poros pouco visíveis
Diâmetro < 1mm
Obs: pedotúbulos
(poros com
preenchimento)
ausente exremamente
duro
friável Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Poucas
< 1mm
Não
Bb
Obs: muito
cascalho
Comuns
Diâmetro ≤ 1 mm
ausente duro muito
friável
Lig. Pegajoso
Lig. plástico
Raras
Muito finas
(radicelas)
Não
267
Perfil nº: 4
Localização: Búzios – Serra das Emerências – ponta da Praia de Tucuns
Coordenadas: 22º48'22,6"S / 41º55'50,4"W – 24K 199141 / 7474935
Data da coleta: 07/08/2006
Estrutura
Amostra
Profundidade do
horizonte
Profundidade da
coleta
Cor
Forma Grau Tamanho
A1
0 - 25 cm
0 – 25 cm
10 YR 3/2 (bruno
acinzentado muito
escuro)
Granular ___ Muito pequeno
A2
25 – 50 cm
25 – 50 cm
10 YR 3/3 (bruno
escuro)
Blocos
subangulares
moderado pequeno
B
50 – 80 cm
58 – 73 cm
7,5 YR 4/3 (bruno)
Blocos
subangulares
moderado pequeno
BC
80 – 122 cm
91 – 111 cm
7,5 YR 3/4 (bruno
escuro)
Blocos
subangulares
moderado pequeno
268
Perfil nº: 4 – Serra das Emerências
Consistência
Amostra Porosidade
Cerosidade
Seco Úmido Molhado
Raízes
Atividade
Biológica
A1
Muitos
Muitos bioporos –
alguns de 2mm;
maioria <1mm
ausente
macia
Muito
friável
Não pegajosa
Não plástica
Muitas
Finas (até 1mm)
Não
A2
Bioporos até 2mm
Muitos poros <1mm
ausente
macia
Friável
Não pegajosa
Não plástica
Comuns
Finas (até 1mm)
Não
B
Comuns
Até 1mm
Superfícies de
compressão
Ligeiramente
duro
Firme
Lig. pegajoso
Lig. plástico
Poucas
Finas (até 1mm)
Não
BC
Comuns
Poros fissurais
Até 1mm
ausente
Extremamente
duro
Firme
Lig. pegajoso
Lig. plástico
Raras
Finíssimas
Não
269
9.2- FICHAS DE CONTAGEM DOS FITÓLITOS
270
Apêndice 9.2: Contagem dos fitólitos (1)
Amostra
Profondidade do Horizonte (cm)
Profundidade da coleta (cm)
Parallepipedal > 20
Parallepipedal < 20
Parallepipedal Brown >20
Cuneiform >20
Cuneiform <20
Weathered Bulliform
Weathered Bulliform +
Weathered Bulliform ++
Total Bulliform
As.1
Nb particules
26
0,00 8,00 0,00
0 978767285
F. seca
%phyto clas.
4,94
0,00 1,52 0,00
0,00 18,44 16,54 12,74 54,18
%total phyto
3,05
0,00 0,94 0,00
0,00 11,37 10,20 7,85 33,41
As.2
Nb particules
11
0,00 5,00 2,00
0 30222999
F. úmida
%phyto clas.
2,72
0,00 1,23 0,49
0,00 7,41 5,43 7,16 24,44
%total phyto
1,64
0,00 0,75 0,30
0,00 4,47 3,28 4,32 14,75
As.3
Nb particules
14
0,00 12,00 12,00
1 462834147
Caatinga
%phyto clas.
2,68
0,00 2,29 2,29
0,19 8,80 5,35 6,50 28,11
%total phyto
1,58
0,00 1,35 1,35
0,11 5,18 3,15 3,83 16,55
As.4
Nb particules
29
0,00 21,00 5,00
0 105 76 63 299
Brejo
%phyto clas.
3,12
0,00 2,26 0,54
0,00 11,29 8,17 6,77 32,15
%total phyto
1,84
0,00 1,33 0,32
0,00 6,65 4,81 3,99 18,92
P1
Nb particules
25
0,00 11,00 1,00
13131100
A 0-20 10 %phyto clas.
9,33
0,00 4,10 0,37
0,37 0,00 11,57 11,57 37,31
%total phyto 4,46 0,00 1,96 0,18 0,18 0,00 5,54 5,54 17,86
P1
Nb particules
20
0,00 20,00 6,00
15123121
B1 20 – 85 32 %phyto clas.
7,41
0,00 7,41 2,22
0,37 0,00 18,89 8,52 44,81
%total phyto 2,77 0,00 2,77 0,83 0,14 0,00
7,06 3,19 16,76
P1
Nb particules
18,00
0,00 18,00 3,00
18 11,00 68,00
B 2
85 -95 90,00
%phyto clas.8,910,008,911,490,000,00
8,91 5,45 33,66
%total phyto 4,00 0,00 4,00 0,67 0,00 0,00
4,00 2,44 15,11
P1
Nb particules 14 0 15 4 1 35 29 98
B3 95 -160 127
%phyto clas. 5,81 0,00 6,22 1,66 0,41 0,00 14,52 12,03 40,66
%total phyto 2,27 0,00 2,44 0,65 0,16 0,00 5,68 4,71 15,91
P1
Nb particules 26 0 6 2 58 32 124
Ab 160 – 170 165
%phyto clas. 8,39 0,00 1,94 0,65 0,00 0,00 18,71 10,32 40,00
%total phyto 3,49 0,00 0,81 0,27 0,00 0,00 7,80 4,30 16,67
P1
Nb particules 16 0 7 3 5 53 26 110
Bb 195 – 205 183
%phyto clas. 9,14 0,00 4,00 1,71 2,86 0,00 30,29 14,86 62,86
%total phyto 5,42 0,00 2,37 1,02 1,69 0,00 17,97 8,81 37,29
P2
Nb particules 11 0 44 25 47 127
A
0 – 15 7,5
%phyto clas. 4,30 0,00 0,00 0,00 0,00 17,19 9,77 18,36 49,61
%total phyto 2,24 0,00 0,00 0,00 0,00 8,96 5,09 9,57 25,87
P2
Nb particules8 0 4 126949126268
B1 15 - 60 37,5
%phyto clas. 1,59 0,00 0,80 0,00 2,39 13,72 9,74 25,05 53,28
%total phyto 0,80 0,00 0,40 0,00 1,20 6,88 4,89 12,56 26,72
P2
Nb particules 7 0 1 1 65
55 100 229
B2 60 – 98 77
%phyto clas. 1,75 0,00 0,25 0,25 0,00 16,25 13,75 25,00 57,25
%total phyto 0,81 0,00 0,12 0,12 0,00 7,54 6,38 11,60 26,57
P2
Nb particules 1 0 2 2 23 22
22
72
NC
98 – 151 125,5
%phyto clas. 0,75 0,00 1,50 0,00 1,50 17,29 16,54 16,54 54,14
%total phyto 0,30 0,00 0,59 0,00 0,59 6,82 6,53 6,53 21,36
P2
Nb particules2 0 1 12163061
BC
151 – 190 170,5
%phyto clas. 1,31 0,00 0,00 0,00 0,65 7,84 10,46 19,61 39,87
%total phyto 0,73 0,00 0,00 0,00 0,36 4,36 5,82 10,91 22,18
P3
Nb particules 4 7 2 12 9 13 47
A
0 – 20 10
%phyto clas. 3,5 0,0 6,2 1,8 0,0 10,6 8,0 11,5 41,6
%total phyto 1,3 0,0 2,3 0,6 0,0 3,9 2,9 4,2 15,3
P3
Nb particules 25 0 9 4 77 40 59 214
BA
20-48 34
%phyto clas. 6,4 0,0 2,3 1,0 0,0 19,7 10,2 15,1 54,7
%total phyto 3,5 0,0 1,3 0,6 0,0 10,8 5,6 8,3 30,1
P3
Nb particules 24 0 9 1 81 49 83 247
B
48-78 63
%phyto clas. 5,7 0,0 2,1 0,2 0,0 19,2 11,6 19,7 58,5
%total phyto 2,1 0,0 0,8 0,1 0,0 7,0 4,3 7,2 21,5
P 3
Nb particules 11 0 17 3 22 18 16 87
Ab
78-115 96,5
%phyto clas. 5,4 0,0 8,3 1,5 0,0 10,8 8,8 7,8 42,6
%total phyto 2,6 0,0 4,0 0,7 0,0 5,2 4,3 3,8 20,6
P3
Nb particules4 0 3 24223790
Bb
115-145 130
%phyto clas. 2,0 0,0 0,0 1,5 0,0 11,7 10,7 18,0 43,9
%total phyto 0,8 0,0 0,0 0,6 0,0 4,8 4,4 7,3 17,9
P4
Nb particules 26 0 11 1 67 30 51 186
A1
0-25 12,5
%phyto clas. 4,56 0,00 1,93 0,18 0,00 11,75 5,26 8,95 32,63
%total phyto 2,91 0,00 1,23 0,11 0,00 7,49 3,36 5,70 20,81
P 4
Nb particules24 0 2510 583241190
A2
25-50 37,5
%phyto clas. 5,13 0,00 5,34 2,14 0,00 12,39 6,84 8,76 40,60
%total phyto 3,02 0,00 3,15 1,26 0,00 7,30 4,03 5,16 23,93
P4
Nb particules17 0 1910 502639161
B
50-80 65
%phyto clas. 7,08 0,00 7,92 4,17 0,00 20,83 10,83 16,25 67,08
%total phyto 4,11 0,00 4,59 2,42 0,00 12,08 6,28 9,42 38,89
P4
Nb particules 11 0 7 39 32 44 133
BC
80-122 101
%phyto clas. 5,88 0,00 3,74 0,00 0,00 20,86 17,11 23,53 71,12
%total phyto 3,68 0,00 2,34 0,00 0,00 13,04 10,70 14,72 44,48
BULLIFORM
271
Elongate Smooth
Elongate Weathered Smooth
Elongate Echinate 2 sides
Elongate Echinate one side
Weathered Echinate
Elongate?
Total elongate
Acicular
Weathered acicular
Weathered acicular?
Total Acicular
Side view b
Total saddle
Polilobate
Bilobate
Cross
Rondel
Unclassified Short Cells
Total short cells
Granulate>10
Granulate<10
Granulate with a hole
Total granulate
Cystholithe
Smooth>20
Smooth<20
Total Smooth
33 18 11
16118
28
125 13 2
140
18 2
20
6,27 3,42 2,09 0,19 1,14 0,19 0,19 1,52 5,32 23,76 2,47 0,38 26,62 0,00 3,42 0,38 3,80
3,87 2,11 1,29 0,12 0,70 0,12 0,12 0,94 3,28 14,65 1,52 0,23 16,41 0,00 2,11 0,23 2,34
19 17 1
111
4
143 90 4
237
3145
22
4,69 4,20 0,25 0,00 0,25 0,00 0,25 0,25 0,99 35,31 22,22 0,99 58,52 0,74 3,46 1,23 5,43
2,83 2,53 0,15 0,00 0,15 0,00 0,15 0,15 0,60 21,31 13,41 0,60 35,32 0,45 2,09 0,75 3,28
39 18 58
3119
81
32 2
34
52
7
7,46 3,44 11,09 0,00 0,57 0,00 0,19 3,63 15,49 6,12 0,38 0,00 6,50 0,00 0,96 0,38 1,34
4,39 2,03 6,53 0,00 0,34 0,00 0,11 2,14 9,12 3,60 0,23 0,00 3,83 0,00 0,56 0,23 0,79
51 34 15
35
23
32 6
38
84
12
5,48 3,66 1,61 0,00 0,32 0,00 0,00 0,54 2,47 3,44 0,65 0,00 4,09 0,00 0,86 0,43 1,29
3,23 2,15 0,95 0,00 0,19 0,00 0,00 0,32 1,46 2,03 0,38 0,00 2,41 0,00 0,51 0,25 0,76
6
1,00 7,00 1,00
15 13 4
81 14
27
55 18 3
76
3
3
2,24
0,37 2,61 0,37
5,60 4,85 0,00 1,49 0,00 2,99 0,37 0,00 5,22 10,07 20,52 6,72 1,12 28,36 1,12 0,00 0,00 1,12
1,07 0,18 1,25 0,18 2,68 2,32 0,00 0,71 0,00 1,43 0,18 0,00 2,50 4,82 9,82 3,21 0,54 13,57 0,54 0,00 0,00 0,54
6,00
1,00 1,00 4,00
12,00 6 10
91 6
26
43 6 3
52
3
3
2,22
0,37 0,37 1,48
4,44 2,22 0,00 3,70 0,00 3,33 0,37 0,00 2,22 9,63 15,93 2,22 1,11 19,26 1,11 0,00 0,00 1,11
0,83
0,14 0,14 0,55
1,66 0,83 0,00 1,39 0,00 1,25 0,14 0,00 0,83 3,60 5,96 0,83 0,42 7,20 0,42 0,00 0,00 0,42
6,00 6,00 10 10
114
25
48 7 2
57
2
2
2,97 2,97 4,95 0,00 4,95 0,00 0,00 0,50 0,00 6,93 12,38 23,76 3,47 0,99 28,22 0,99 0,00 0,00 0,99
1,33 1,33 2,22 0,00 2,22 0,00 0,00 0,22 0,00 3,11 5,56 10,67 1,56 0,44 12,67 0,44 0,00 0,00 0,44
11 2 1
14 9 5 5
61 18
79 0
4,56 0,83 0,41 5,81 3,73 0,00 2,07 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,07 25,31 7,47 0,00 32,78 0,00 0,00 0,00 0,00
1,79 0,32 0,16 2,27 1,46 0,00 0,81 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,81 9,90 2,92 0,00 12,82 0,00 0,00 0,00 0,00
21 5 4
30 13 2
16
9
56 28 8
92
3
3
6,77 1,61 1,29 9,68 4,19 0,00 0,65 0,00 0,00 0,32 0,00 1,94 2,90 18,06 9,03 2,58 29,68 0,97 0,00 0,00 0,97
2,82 0,67 0,54 4,03 1,75 0,00 0,27 0,00 0,00 0,13 0,00 0,81 1,21 7,53 3,76 1,08 12,37 0,40 0,00 0,00 0,40
4
461 1
26 7 3
36
1
1
2,29 2,29 3,43 0,00 0,57 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,57 14,86 4,00 1,71 20,57 0,57 0,00 0,00 0,57
1,36 1,36 2,03 0,00 0,34 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,34 8,81 2,37 1,02 12,20 0,34 0,00 0,00 0,34
96 2
17 7 1
1
2
52 18 2
72
6
6
3,52 2,34 0,78 6,64 2,73 0,00 0,39 0,00 0,39 0,00 0,00 0,00 0,78 20,31 7,03 0,78 28,13 0,00 2,34 0,00 2,34
1,83 1,22 0,41 3,46 1,43 0,00 0,20 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00 0,41 10,59 3,67 0,41 14,66 0,00 1,22 0,00 1,22
78
15 11 3
34
10
96 20
116
1201
22
1,39 1,59 2,98 2,19 0,00 0,60 0,00 0,60 0,00 0,00 0,80 1,99 19,09 3,98 0,00 23,06 0,20 3,98 0,20 4,37
0,70 0,80 1,50 1,10 0,00 0,30 0,00 0,30 0,00 0,00 0,40 1,00 9,57 1,99 0,00 11,57 0,10 1,99 0,10 2,19
74
11 7 3
12
6
93 4 2
99
12
12
1,75 1,00 2,75 1,75 0,00 0,75 0,00 0,25 0,00 0,00 0,50 1,50 23,25 1,00 0,50 24,75 0,00 3,00 0,00 3,00
0,81 0,46 1,28 0,81 0,00 0,35 0,00 0,12 0,00 0,00 0,23 0,70 10,79 0,46 0,23 11,48 0,00 1,39 0,00 1,39
32
561
1
2
22 10 1
33
14
5
2,26 1,50 3,76 4,51 0,00 0,75 0,00 0,00 0,00 0,00 0,75 1,50 16,54 7,52 0,75 24,81 0,75 3,01 0,00 3,76
0,89 0,59 1,48 1,78 0,00 0,30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,30 0,59 6,53 2,97 0,30 9,79 0,30 1,19 0,00 1,48
35 2
10 10 1
1
2
42 15
57
1
1
1,96 3,27 1,31 6,54 6,54 0,00 0,65 0,00 0,00 0,00 0,00 0,65 1,31 27,45 9,80 0,00 37,25 0,00 0,65 0,00 0,65
1,09 1,82 0,73 3,64 3,64 0,00 0,36 0,00 0,00 0,00 0,00 0,36 0,73 15,27 5,45 0,00 20,73 0,00 0,36 0,00 0,36
812
20
61
70
24
6 12,00
1
13
5
5
7,1 10,6 17,7 5,3 0,9 6,2 0,0 0,0 0,0 1,8 0,0 0,0 3,5 5,3 10,6 0,0 0,9 11,5 0,0 4,4 0,0 4,4
2,63,9 6,51,90,3 2,30,00,00,00,60,00,01,31,93,90,00,34,20,01,60,01,6
812
20
22 2
24 0
1
1
48 2
50 37
2,0 3,1 5,1 5,6 0,5 6,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,3 0,3 12,3 0,0 0,5 12,8 0,0 0,0 0,0 9,5
1,11,7 2,83,10,3 3,40,00,00,00,00,00,00,10,16,70,00,37,00,00,00,05,2
5164 2
27
53
82
14
7
36 4
40 34
1,23,80,90,5 6,41,20,7 1,90,00,50,00,20,00,00,91,78,50,00,99,50,00,00,08,1
0,41,40,30,2 2,30,40,3 0,70,00,20,00,10,00,00,30,63,10,00,33,50,00,00,03,0
992
20
56
11 11
28
21
24 4
28 13
4,4 4,4 1,0 9,8 2,5 2,9 5,4 0,0 5,4 0,0 1,0 0,0 0,0 3,9 10,3 11,8 0,0 2,0 13,7 0,0 0,0 0,0 6,4
2,12,10,5 4,71,21,4 2,60,02,60,00,50,00,01,95,05,70,00,96,60,00,00,03,1
231
6
10
10 0
1
1
38 2
40 29
1,0 1,5 0,5 2,9 4,9 0,0 4,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,5 18,5 0,0 1,0 19,5 0,0 0,0 0,0 14,1
0,40,60,2 1,22,00,0 2,00,00,00,00,00,00,00,20,27,50,00,47,90,00,00,05,8
35 18 2 1 5
61
40 9 1
50
2
13
14
18
22 4 2
28 30
6,14 3,16 0,35 0,18 0,88 10,70 7,02 1,58 0,18 8,77 0,35 2,28 0,00 0,18 0,00 0,00 0,70 3,16 3,86 0,70 0,35 4,91 0,00 0,00 0,00 5,26
3,91 2,01 0,22 0,11 0,56 6,82 4,47 1,01 0,11 5,59 0,22 1,45 0,00 0,11 0,00 0,00 0,45 2,01 2,46 0,45 0,22 3,13 0,00 0,00 0,00 3,36
13 19 5 2 2
41
14 7 5
26
1
8
52
15
50
50 27
2,78 4,06 1,07 0,43 0,43 8,76 2,99 1,50 1,07 5,56 0,21 1,71 0,00 1,07 0,00 0,00 0,43 3,21 10,68 0,00 0,00 10,68 0,00 0,00 0,00 5,77
1,64 2,39 0,63 0,25 0,25 5,16 1,76 0,88 0,63 3,27 0,13 1,01 0,00 0,63 0,00 0,00 0,25 1,89 6,30 0,00 0,00 6,30 0,00 0,00 0,00 3,40
36 3
12
91
10 0 0
22
22 9
1,25 2,50 1,25 5,00 3,75 0,42 0,00 4,17 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,17 0,00 0,00 9,17 0,00 0,00 0,00 3,75
0,72 1,45 0,72 2,90 2,17 0,24 0,00 2,42 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 5,31 0,00 0,00 5,31 0,00 0,00 0,00 2,17
411
6
622
10 1 1
14
14 9
2,14 0,53 0,53 3,21 3,21 1,07 1,07 5,35 0,00 0,53 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,53 7,49 0,00 0,00 7,49 0,00 0,00 0,00 4,81
1,34 0,33 0,33 2,01 2,01 0,67 0,67 3,34 0,00 0,33 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,33 4,68 0,00 0,00 4,68 0,00 0,00 0,00 3,01
ELONGATE
GRANULATE
SMOOTHSHORT CELLS ACICULAR
Apêndice 9.2: Contagem dos fitólitos (2)
272
Echinate>10
Echinate<10
Echinate brown >10
Echinate brown <10
Total echinate
A type 1>20
A type 2 <20
A weathered
C elongate
D Dicotyledone
Cylindric sulcate tracheid
Total Unknown
1 1 1 1
0,19 0,00 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00 0,19
0,12 0,00 0,00 0,00 0,12 0,00 0,00 0,12 0,00 0,00 0,00 0,12
1 1 24 6
0,00 0,25 0,00 0,00 0,25 0,49 0,00 0,99 0,00 0,00 0,00 1,48
0,00 0,15 0,00 0,00 0,15 0,30 0,00 0,60 0,00 0,00 0,00 0,89
162 19 181 28616
30,98 3,63 0,00 0,00 34,61 0,38 0,00 1,53 0,00 1,15 0,00 3,06
18,24 2,14 0,00 0,00 20,38 0,23 0,00 0,90 0,00 0,68 0,00 1,80
335 124 459 212 14
36,02 13,33 0,00 0,00 49,35 0,22 0,00 1,29 0,00 0,00 0,00 1,51
21,20 7,85 0,00 0,00 29,05 0,13 0,00 0,76 0,00 0,00 0,00 0,89
13 4 11 17 2 30
0,37 1,12 0,00 0,00 1,49 4,10 6,34 0,00 0,75 0,00 0,00 11,19
0,18 0,54 0,00 0,00 0,71 1,96 3,04 0,00 0,36 0,00 0,00 5,36
2 2 20 20 7 1 48
0,74 0,00 0,00 0,00 0,74 7,41 7,41 0,00 0,00 2,59 0,37 17,78
0,28 0,00 0,00 0,00 0,28 2,77 2,77 0,00 0,00 0,97 0,14 6,65
12 3 13 11 6 1 31
0,50 0,99 0,00 0,00 1,49 6,44 5,45 0,00 2,97 0,00 0,50 15,35
0,22 0,44 0,00 0,00 0,67 2,89 2,44 0,00 1,33 0,00 0,22 6,89
53 8 13 11 3 1 28
2,07 1,24 0,00 0,00 3,32 5,39 4,56 0,00 1,24 0,41 0,00 11,62
0,81 0,49 0,00 0,00 1,30 2,11 1,79 0,00 0,49 0,16 0,00 4,55
13 4 26 5 2 2 35
0,32 0,97 0,00 0,00 1,29 8,39 1,61 0,00 0,65 0,65 0,00 11,29
0,13 0,40 0,00 0,00 0,54 3,49 0,67 0,00 0,27 0,27 0,00 4,70
11 2 84 12 15
0,57 0,57 0,00 0,00 1,14 4,57 2,29 0,00 0,57 1,14 0,00 8,57
0,34 0,34 0,00 0,00 0,68 2,71 1,36 0,00 0,34 0,68 0,00 5,08
11 6 17 3 5 8
4,30 2,34 0,00 0,00 6,64 1,17 0,00 1,95 0,00 0,00 0,00 3,13
2,24 1,22 0,00 0,00 3,46 0,61 0,00 1,02 0,00 0,00 0,00 1,63
31 5 36 518225
6,16 0,99 0,00 0,00 7,16 0,99 0,00 3,58 0,00 0,40 0,00 4,97
3,09 0,50 0,00 0,00 3,59 0,50 0,00 1,79 0,00 0,20 0,00 2,49
12 1 13 813223
3,00 0,25 0,00 0,00 3,25 2,00 0,00 3,25 0,00 0,50 0,00 5,75
1,39 0,12 0,00 0,00 1,51 0,93 0,00 1,51 0,00 0,23 0,00 2,67
31 4 51 6
2,26 0,75 0,00 0,00 3,01 3,76 0,00 0,75 0,00 0,00 0,00 4,51
0,89 0,30 0,00 0,00 1,19 1,48 0,00 0,30 0,00 0,00 0,00 1,78
12 3 72 9
0,65 1,31 0,00 0,00 1,96 4,58 0,00 1,31 0,00 0,00 0,00 5,88
0,36 0,73 0,00 0,00 1,09 2,55 0,00 0,73 0,00 0,00 0,00 3,27
4 82 1 11
0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 7,1 1,8 0,0 0,0 0,9 0,0 9,7
0,0 0,0 0,0 0,0 1,3 2,6 0,6 0,0 0,0 0,3 0,0 3,6
25 12 6 2 20
0,0 0,0 0,0 0,0 6,4 3,1 1,5 0,0 0,0 0,5 0,0 5,1
0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 1,7 0,8 0,0 0,0 0,3 0,0 2,8
26 27 5 1 33
0,0 0,0 0,0 0,0 6,2 6,4 1,2 0,0 0,2 0,0 0,0 7,8
0,0 0,0 0,0 0,0 2,3 2,3 0,4 0,0 0,1 0,0 0,0 2,9
1 16 6 1 23
0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 7,8 2,9 0,0 0,0 0,5 0,0 11,3
0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 3,8 1,4 0,0 0,0 0,2 0,0 5,5
2 16 8 3 27
0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 7,8 3,9 1,5 0,0 0,0 0,0 13,2
0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 3,2 1,6 0,6 0,0 0,0 0,0 5,4
103 53 11 11 178 34 42619
18,07 9,30 1,93 1,93 31,23 0,53 0,70 0,00 0,70 0,35 1,05 3,33
11,52 5,93 1,23 1,23 19,91 0,34 0,45 0,00 0,45 0,22 0,67 2,13
82 10 12 6 110 53 1 9
17,52 2,14 2,56 1,28 23,50 1,07 0,64 0,00 0,00 0,21 0,00 1,92
10,33 1,26 1,51 0,76 13,85 0,63 0,38 0,00 0,00 0,13 0,00 1,13
12 2 14 57 12
5,00 0,83 0,00 0,00 5,83 2,08 2,92 0,00 0,00 0,00 0,00 5,00
2,90 0,48 0,00 0,00 3,38 1,21 1,69 0,00 0,00 0,00 0,00 2,90
4 4
82 10
2,14 0,00 0,00 0,00 2,14 4,28 1,07 0,00 0,00 0,00 0,00 5,35
1,34 0,00 0,00 0,00 1,34 2,68 0,67 0,00 0,00 0,00 0,00 3,34
ECHINATE UNKNOWN
Classified phyto
Unclassified phytoliths
Total Fitólitos (% partículas contadas)
Carvão (% partículas contadas)
Opala (% partículas contadas)
Quartzo(% partículas contadas)
MO (% partículas contadas)
Fe (% particules comptées)
MO/Fe (% partículas contadas)
Outros (%partículas contadas)
Partículas contadas
Bulliform não weathered (% total bulliform)
Bulliform weathered (% total bulliform)
Bulliform weathered +(% total bulliform)
Bulliform weathered++(% total bulliform)
526 327 853
23 29 203 6 7 3 1124
34 97 87 67
100,00 75,89 2,05 2,58 18,06 0,53 0,62 0,00 0,27 100,00
61,66 38,34 100,00
11,93 34,04 30,53 23,51
405 266 671
30 19 63 0 1 1 785
18
30 22 29
100,00 85,48 3,82 2,42 8,03 0,00 0,13 0,00 0,13 100,00
60,36 39,64 100,00
18,18 30,30 22,22 29,29
523 365 888
11 6 350 0 0 10 1265 39 46 28 34
100,00 70,20 0,87 0,47 27,67 0,00 0,00 0,00 0,79 100,00
58,90 41,10 100,00 26,53 31,29 19,05 23,13
930 650 1580
19 9 266 0 5 1 1880 55 105 76 63
100,00 84,04 1,01 0,48 14,15 0,00 0,27 0,00 0,05 100,00
58,86 41,14 100,00
18,39 35,12 25,42 21,07
268 292 560
48 33578 38 31 31
100,00 96,9 0,7 0,0 1,4 0,0 0,0 0,5 0,5 100,0
47,86 52,14 100,00
38 0 31 31
270 452 722
39 111 34 41 947 47 51 23
100,00 76,2 4,1 0,0 11,7 0,0 0,0 3,6 4,3 100,0
37,40 62,60 100,00 38,8 0,0 42,1 19,0
202 248 450
15 231 3 24 723 27 39 18 11
100,00 62,2 2,1 0,0 32,0 0,0 0,0 0,4 3,3 100,0
44,89 55,11 100,00 39,71 57,35 26,47 16,18
241 375 616
22 129 12 28 807 34 0 35 29
100,00 76,3 2,7 0,0 16,0 0,0 0,0 1,5 3,5 100,0
39,12 60,88 100,00 34,69 0,00 35,71 29,59
310 434 744
15 62 9 13 843 34 0 58 32
100,00 88,3 1,8 0,0 7,4 0,0 0,0 1,1 1,5 100,0
41,67 58,33 100,00 27,42 0,00 46,77 25,81
175 120 295
711 785396 31 0 53 26
100,00 74,49 1,77 0,00 2,78 0,00 0,00 19,70 1,26 100,00
59,32 40,68 100,00 28,18 0,00 48,18 23,64
256 235 491
20 2 155 13 142 3 826 11 44 25 47
100,00 59,44 2,42 0,24 18,77 1,57 17,19 0,00 0,36 100,00
52,14 47,86 100,00 8,66 34,65 19,69 37,01
503 500 1003
11 4 260 0 9 7 1294 12 69 49 126
100,00 77,51 0,85 0,31 20,09 0,00 0,70 0,00 0,54 100,00
50,15 49,85 100,00 4,48 25,75 18,28 47,01
400 462 862
29 7 278 31 3 15 1225 965
55 100
100,00 70,37 2,37 0,57 22,69 2,53 0,24 0,00 1,22 100,00
46,40 53,60 100,00 3,93 28,38 24,02 43,67
133 204 337
5211350 20482 52322
22
100,00 69,92 1,04 0,41 23,44 1,04 0,00 0,00 4,15 100,00
39,47 60,53 100,00 6,94 31,94 30,56 30,56
153 122 275
2 6 188 3 19 493 3 121630
100,00 55,78 0,41 1,22 38,13 0,00 0,61 0,00 3,85 100,00
55,64 44,36 100,00 4,92 19,67 26,23 49,18
113 195 308
56 37356 13 12 9 13
100,0 86,5 1,4 0,0 1,7 0,0 0,0 10,4 0,0 100,0
36,7 63,3 100,0 27,7 25,5 19,1 27,7
391 321 712
1665121 1798 38 77 40 59
100,0 89,2 0,1 0,8 8,1 1,5 0,1 0,0 0,1 100,0
54,9 45,1 100,0 17,76 35,98 18,69 27,57
422 727 1149
4936 5231253 34 81 49 83
100,0 91,7 0,3 0,7 2,9 0,0 0,0 4,2 0,2 100
36,7 63,3 100,0 100 13,77 32,79 19,84 33,60
204 218 422
05848 3486 31 22 18 16
100,0 86,8 0,0 0,0 1,0 1,6 9,9 0,0 0,6 100,0
48,3 51,7 100,0 35,63 25,29 20,69 18,39
205 299 504
1113165 1586 7 24 22 37
100,0 86,0 0,2 0,2 2,2 0,2 11,1 0,0 0,2 100,0
40,7 59,3 100,0 7,78 26,67 24,44 41,11
570 324 894
51420 9 942 38 67 30 51
100,00 94,90 0,53 1,49 2,12 0,00 0,00 0,96 0,00 100,00
63,76 36,24 100,00 20,43 36,02 16,13 27,42
468 326 794
748221 2 1072 59 58 32 41
100,00 74,07 0,65 4,48 20,62 0,00 0,00 0,19 0,00 100,00
58,94 41,06 100,00 31,05 30,53 16,84 21,58
240 174 414
93580 11 549 46 50 26 39
100,00 75,41 1,64 6,38 14,57 0,00 0,00 2,00 0,00 100,00
57,97 42,03 100,00 28,57 31,06 16,15 24,22
187 112 299
23 78 682 308 1390 18 39 32 44
100,00 21,51 1,65 5,61 49,06 0,00 0,00 22,16 0,00 100,00
62,54 37,46 100,00 13,53 29,32 24,06 33,08
PARTÍCULAS CONTADAS
ALTERAÇÃO
Apêndice 9.2: Contagem dos fitólitos (3)
273
Bulliform
Acicul ar
Short cells
Bil obate
Cross
Saddl e
Gl. Granulate
Gl. Smoot h
Gl. Echinate
D/P1
D/P1*
D/P2
D/P2*
Pa/P
Pa/3*
Bi (Fs) %
Iph %
285 18 28 6 1 11 140 20 1
54,18 3,42 5,32 1,14 0,19 2,09 26,62 3,80 0,19
0,42 0,48 5,00 5,71 0,003 0,04 86,10 61,11
99 17
400
123722 1
24,44 4,20 0,99 0,15 0,00 0,25 58,52 5,43 0,25
1,98 2,16 59,25 64,75 0,008 0,25 82,50
62,36
147 18 81 3 58 34 7 181
28,11 3,44 15,49 0,57 0,00 11,09 6,50 1,34 34,61
0,14 0,17 0,42 0,51 0,736 2,23 59,76 95,08
299 34 23 3 15 38 12 459
32,15 3,66 2,47 0,32 0,00 1,61 4,09 1,29 49,35
0,11 0,14 1,65 2,17 1,289 19,96 83,99
83,33
100 13 27 8 1 4 76 3 4
37,31 4,85 10,07 2,99 0,37 1,49 28,36 1,12 1,49
0,54 0,56 2,81 2,93 0,029 0,15 71,43 30,77
121 6269 110523 2
44,81 2,22 9,63 3,33 0,37 3,70 19,26 1,11 0,74
0,34 0,36 2,00 2,12 0,013 0,08 79,08 50,00
68 10 25 1 10,0 57 2 3
33,66 4,95 12,38 0,00 0,50 5,0 28,22 0,99 1,49
0,55 0,57 2,28 2,36 0,029 0,12 66,02 90,91
98 95,0 57908,0
40,66 3,73 2,07 0,00 0,00 2,07 32,78 0,00 3,3
0,71 0,71 15,80 15,80 0,071 1,60 87,50
100,00
124 13 9 1 2 92 3 4
40,00 4,19 2,90 0,00 0,32 0,65 29,68 0,97 1,29
0,63 0,65 10,22 10,56 0,027 0,44 84,93
66,67
110 61 136 1 2,0
62,86 3,43 0,57 0,00 0,00 0,57 20,57 0,57 1,1
0,31 0,32 36,00 37,00 0,017 2,00 94,02 100,00
127 71891 170617
49,61 2,73 0,78 0,39 0,00 0,39 28,13 2,34 6,64
0,53 0,57 36,00 39,00 0,125 8,50 93,38
50,00
268 11 10 3 3 116 22 36
53,28 2,19 1,99 0,60 0,00 0,60 23,06 4,37 7,16
0,40 0,48 11,60 13,80 0,125 3,60 92,73 50,00
229
7 6 1 3 99 12 13
57,25 1,75 1,50 0,25 0,00 0,75 24,75 3,00 3,25
0,41 0,46 16,50 18,50 0,054 2,17 94,63
75,00
72 62 13354
54,14 4,51 1,50 0,00 0,00 0,75 24,81 3,76 3,01
0,41 0,48 16,50 19,00 0,050 2,00 90,00
100,00
61 10 2 1 57 1 3
39,87 6,54 1,31 0,00 0,00 0,65 37,25 0,65 1,96
0,78 0,79 28,50 29,00 0,041 1,50 83,56
100,00
47 47 6 2 0 13 5 4
46,53 35,34 4,51 1,50 0,00 0,00 11,50 3,76 3,01
0,13 0,18 2,55 3,38 0,035 0,67 53,87
0,00
214 214 1 0 2 37 25
62,39 57,07 0,27 0,00 0,00 0,00 0,53 9,87 6,67
0,00 0,09 2,00 39,00 0,056 25,00 52,11 #DIV/0!
247 247 7 1 2 4 34 26
63,99 56,78 1,61 0,23 0,00 0,46 0,92 7,82 5,98
0,01 0,07 0,57 5,43 0,049 3,71 52,29
66,67
87 87 21 2 11 4 13 1
48,33 41,23 9,95 0,95 0,00 5,21 1,90 6,16 0,47
0,02 0,08 0,19 0,81 0,005 0,05 48,57 84,62
90 90 1 0 2 29 2
53,89 50,85 0,56 0,00 0,00 0,00 1,13 16,38 1,13
0,01 0,17 2,00 31,00 0,011 2,00 51,18
#DIV/0!
186 50 18 1 13 26 30 178
32,63 8,77 3,16 0,18 0,00 2,28 4,91 5,26 31,23
0,11 0,23 1,56 3,22 0,701 9,89 73,23
92,86
190 26 15 5 8 50 27 110
40,60 5,56 3,21 1,07 0,00 1,71 10,68 5,77 23,50
0,22 0,33 3,33 5,13 0,476 7,33 82,25 61,54
161 100 022914
67,084,170,000,000,000,009,173,755,83
0,13 0,18 #DIV/0! #DIV/0! 0,082 #DIV/0! 94,15
#DIV/0!
133 10 1 1 14 9 4
71,125,350,530,000,000,537,494,812,14
0,10 0,16 14,00 23,00 0,028 4,00 92,36
100,00
ÍNDICES FITOLÍTICOSMORFOTIPOS DE FITÓLITOS
Apêndice 9.2: Contagem dos fitólitos (4)
274
Apêndice 9.5: Contagem da alteração dos bulliform (5)
Amostra
Profundidade da coleta (cm)
B1 Bulliform pas altéré (% total bulliform)
B2 Bulliform weathered (% total bulliform)
B3 Bulliform weathered +(% total bulliform)
B4 Bulliform weathered++(% total bulliform)
Unclassified
B1+B2
B1+B2+B3
B3+B4 (% bulliform alterados)
B3 %total
B4 %total
B4(%total)+%unclas.
B3+B4+unclass.
As.1
Floresta seca
11,93 34,04 30,53 23,51 38,34
45,96 76,49 54,04 10,20 7,85
As.2
Floresta úmida
18,18 30,30 22,22 29,29 39,64
48,48 70,71 51,52 3,28 4,32
As.3
Caatinga
26,53 31,29 19,05 23,13 41,10
57,82 76,87 42,18
3,15 3,83
As.4 Brejo
18,39 35,12 25,42 21,07 41,14
53,51 78,93 46,49 4,81 3,99
P1 A 10
38,00 0,00 31,00 31,00 52,14
38,00 69,00 62,00
62,00 5,54 5,54 57,68 63,21
P1 1ºB
32
38,84 0,00 42,15 19,01 62,60
38,84 80,99 61,16
61,16 7,06 3,19 65,79 72,85
P1 B tr. 90
28,42 41,05 18,95 11,58 55,11
69,47 88,42 30,53
4,00 2,44 57,56 61,56
P1 2ºB
127
34,69 0,00 35,71 29,59 60,88
34,69 70,41 65,31
65,31 5,68 4,71 65,58 71,27
P1 Ab 165
27,42 0,00 46,77 25,81 58,33
27,42 74,19 72,58
72,58 7,80 4,30 62,63 70,43
P1 Bb
183
28,18 0,00 48,18 23,64 40,68
28,18 76,36 71,82
71,82 17,97 8,81 49,49 67,46
P2 A
7,5
8,66 34,65 19,69 37,01 47,86
43,31 62,99 56,69
56,69 5,09 9,57 57,43 62,53
P2 1ºB
37,5
4,69 26,95 19,14 49,22 49,85
31,64 50,78 68,36
68,36 4,89 12,56 62,41 67,30
P2 2ºB
77
3,93 28,38 24,02 43,67 53,60
32,31 56,33 67,69
67,69 6,38 11,60 65,20 71,58
P2 Niv. Cail.
125,5
6,94 31,94 30,56 30,56 60,53
38,89 69,44 61,11
6,53 6,53 67,06 73,59
P2 BC
170 4,92 19,67 26,23 49,18 44,36
24,59 50,82 75,41
75,41 5,82 10,91 55,27 61,09
P3
A
10
27,66 25,53 19,15 27,66 65,88
53,19 72,34 46,81
46,81 2,74 3,96 69,84 72,59
P3 B
A
34
17,76 35,98 18,69 27,57 48,34
53,74 72,43 46,26
46,26 5,75 8,48 56,82 62,57
P3 B
63
13,77 32,79 19,84 33,60 65,32
46,56 66,40 53,44
53,44 4,22 7,14 72,46 76,68
P3 Ab
96,5
35,63 25,29 20,69 18,39 54,77
60,92 81,61 39,08
4,20 3,73 58,50 62,70
P3 Bb
130
7,78 26,67 24,44 41,11 64,16
34,44 58,89 65,56
65,56 4,62 7,77 71,94 76,56
P4 A1
12,5
20,43 36,02 16,13 27,42 36,24
56,45 72,58 43,55
3,36 5,70
41,95 45,30
P4 A2
37,5
31,05 30,53 16,84 21,58 41,06
61,58 78,42 38,42
4,03 5,16
46,22 50,25
P4 B
65
28,57 31,06 16,15 24,22 42,03
59,63 75,78 40,37
6,28 9,42
51,45 57,73
P4 BC
101
13,53 29,32 24,06 33,08 37,46
42,86 66,92 57,14
10,70 14,72
52,17 62,88
275
Apêndice 9.5: Resumo das contagens de fitólitos (6)
Amostra
Total B ulliform
Total Acicular
Total short cells
Total elongate
Total granulate
Total echinate
Total Smooth
Total Unknown
Classified phyto
Unclassified phytoliths
Total Fitólitos (% partículas contadas
)
Total saddle
Bilobate
Cross
D/P1
Pa/P
Bi (Fs) %
Iph %
A lteração dos B ulliform s (% )
As.1
54,18 3,42 5,32 6,27 26,62 0,19 3,80 0,19 61,66 38,34 75,89 2,09 1,14 0,19 0,42 0,00 86,10 61,11 54,04
As.2
24,44 4,20 0,99 4,69 58,52 0,25 5,43 1,48 60,36 39,64 85,48 0,25 0,25 0,00 1,98 0,01 82,50
62,36
51,52
As.3
28,11 3,44 15,49 7,46 6,50 34,61 1,34 3,06 58,90 41,10 70,20 11,09 0,57 0,00 0,14 0,74 59,76 95,08 42,18
As.4
32,15 3,66 2,47 5,48 4,09 49,35 1,29 1,51 58,86 41,14 84,04 1,61 0,32 0,00 0,11 1,29 83,99
83,33
46,49
P1 A
37,31 4,85 10,07 5,60 28,36 1,49 1,12 11,19 47,86 52,14 96,89 1,49 2,99 0,37 0,54 0,03 71,43 30,77
62,00
P1 B1 44,81 2,22 9,63 4,44 19,26 0,74 1,11 17,78 37,40 62,60 76,24 3,70 3,33 0,37 0,34 0,01 79,08 50,00 61,16
P1 B2 33,66 4,95 12,38 2,97 28,22 1,49 0,99 15,35 44,89 55,11 62,24 4,95 0,00 0,50 0,55 0,03 66,02 90,91 30,53
P1 B3 40,66 3,73 2,07 5,81 32,78 3,32 0,00 11,62 39,12 60,88 76,33 2,07 0,00 0,00 0,71 0,07 87,50
100,00
65,31
P1 Ab 40,00 4,19 2,90 9,68 29,68 1,29 0,97 11,29 41,67 58,33 88,26 0,65 0,00 0,32 0,63 0,03 84,93
66,67
72,58
P1 BC
62,86 3,43 0,57 2,29 20,57 1,14 0,57 8,57 59,32 40,68 74,49 0,57 0,00 0,00 0,31 0,02 94,02
100,00
71,82
P2 A
49,61 2,73 0,78 6,64 28,13 6,64 2,34 3,13 52,14 47,86 59,44 0,39 0,39 0,00 0,53 0,13 93,38
50,00
56,69
P2 B1 53,28 2,19 1,99 2,98 23,06 7,16 4,37 4,97 50,15 49,85 77,51 0,60 0,60 0,00 0,40 0,12 92,73
50,00
68,36
P2 B2 57,25 1,75 1,50 2,75 24,75 3,25 3,00 5,75 46,40 53,60 70,37 0,75 0,25 0,00 0,41 0,05 94,63
75,00
67,69
P2 NC
54,14 4,51 1,50 3,76 24,81 3,01 3,76 4,51 39,47 60,53 69,92 0,75 0,00 0,00 0,41 0,05 90,00
100,00
61,11
P2 BC
39,87 6,54 1,31 6,54 37,25 1,96 0,65 5,88 55,64 44,36 55,78 0,65 0,00 0,00 0,78 0,04 83,56
100,00
75,41
P3 A
30,1 6,2 5,3 17,7 11,5
3,5
4,4 9,7 34,12 65,88 86,05 0,00 1,98 0,00 0,28
0,08
72,36
0,00
46,81
P3 BA
46,4 7,2 0,3 6,0 15,0 6,4 11,1 6,0 51,66 48,34 88,53 0,00 0,00 0,00 0,28
0,12
86,09
0,00
46,26
P3 B
47,8 1,9 2,0 7,9 11,7 6,1 9,9 9,3 34,68 65,32 91,45 0,52 0,26 0,00 0,23
0,12
92,46 33,33 53,44
P3 Ab
37,0 5,7 10,9 10,4 14,6
0,5
6,8 12,0 45,23 54,77 86,15 6,11 1,11 0,00 0,27
0,01
69,03 85,07 39,08
P3 Bb
26,0 4,8 0,5 2,9 19,3
1,0
14,0 13,0 35,84 64,16 85,04 0,00 0,00 0,00 0,62
0,03
83,07
0,00
65,56
P4 A1
32,63 8,77 3,16 10,70 4,91 31,23 5,26 3,33 63,76 36,24 94,90 2,28 0,18 0,00 0,11 0,70 73,23
92,86
43,55
P4 A2
40,60 5,56 3,21 8,76 10,68 23,50 5,77 1,92 58,94 41,06 74,07 1,71 1,07 0,00 0,22 0,48 82,25
61,54
38,42
P4 B
67,08 4,17 0,00 5,00 9,17 5,83 3,75 5,00 57,97 42,03 75,41 0,00 0,00 0,00 0,13 0,08 94,15
0,00
40,37
P4 BC
71,12 5,35 0,53 3,21 7,49 2,14 4,81 5,35 62,54 37,46 21,51 0,53 0,00 0,00 0,10 0,03 92,36
100,00
57,14
276
9.3- RESULTADOS DAS ANÁLISES FITOLÍTICAS
277
9.6 RESULTADOS DAS ANÁLISES FITOLÍTICAS
Bulliform
Acicular
Short cells
Bilobate
Cross
Saddle
Gl. Granulate
Gl. Smooth
Gl. Echinate
Elongate
Unknown
Unclassified Short Cells
%
fitólitos
SiO2
n(H2O)
Alteração
dos
Buliforms
(%)
D/P1 Pa/P Bi % Iph %
Total
Bulliform
Total
elongate
Total
Acicular
Total
short
cells
P1
A
0-20 5
37,31
4,85 4,85 2,99 0,37 1,49
28,36
1,12 1,49
7,08
11,19
6,60 0,17
62,00
0,54
0,03
71,43 30,77 37,31
7,08
4,85 4,85
P1 B1
20– 85 65
44,81
2,22 2,22 3,33 0,37 3,70
19,26
1,11 0,74
6,52
17,78
3,26
0,05
61,16
0,34
0,01
79,08 50,00 44,81
6,52
2,22 2,22
P1 B2 85 -95 90
33,66
4,95 4,95 0,00 0,50 4,95
28,22
0,99 1,49
3,17
15,35
7,41 0,19
30,53
0,55
0,03
66,02 90,91 33,66
3,17
4,95 4,95
P1 B3
95-160 130
40,66
3,73 3,73 0,00 0,00 2,07
32,78
0,00 3,32
6,22
11,62
0,00
0,45
65,31
0,71
0,07
87,50
100,00
40,66
6,22
3,73 3,73
P1 Ab 160–170 160
40,00
4,19 4,19 0,00 0,32 0,65
29,68
0,97 1,29
8,57
11,29
1,71
1,00
72,58
0,63
0,03
84,93
66,67
40,00
8,57
4,19 4,19
P1 BC 170-210 195
62,86
3,43 3,43 0,00 0,00 0,57
20,57
0,57 1,14
2,17
8,57
0,00
0,16
71,82
0,31
0,02
94,02
100,00
62,86
2,17
3,43 3,43
Bulliform
Acicular
Short cells
Bilobate
Cross
Saddle
Gl. Granulate
Gl. Smooth
Gl. Echinate
Elongate
Unknown
Unclassified Short Cells
%
fitólitos
SiO2
n(H2O)
Alteração
dos
Buliforms
(%)
D/P1 Pa/P Bi % Iph %
Total
Bulliform
Total
elongate
Total
Acicular
Total
short
cells
P2
A
0 – 15 7,5 49,61 2,73
0,78
0,39 0,00 0,39 28,13 2,34 6,64 6,64 3,13 0,00 0,02
56,69
0,53 0,13 93,38
50
49,61 6,64 2,73 0,78
P2 1ºB
15 - 60 37,5 53,28 2,19
1,99
0,60 0,00 0,60 23,06 4,37 7,16 2,98 4,97 0,80 0,06
68,36
0,40 0,12 92,73
50
53,28 2,98 2,19 1,99
P2 2ºB
60 – 98 77 57,25 1,75
1,50
0,25 0,00 0,75 24,75 3,00 3,25 2,75 5,75 0,50 0,03
67,69
0,41
0,05
94,63
75
57,25 2,75 1,75 1,50
P2 Ncasc
98 – 151 125,5 54,14 4,51
1,50
0,00 0,00 0,75 24,81 3,76 3,01 3,76 4,51 0,75 0,25
61,11
0,41
0,05
90,00
100
54,14 3,76 4,51 1,50
P2 BC
151 – 190 170,5 39,87 6,54
1,31
0,00 0,00 0,65 37,25 0,65 1,96 6,54 5,88 0,65 0,34
75,41
0,78
0,04
83,56
100
39,87 6,54 6,54 1,31
Bulliform
Acicular
Short cells
Bilobate
Cross
Saddle
Gl. Granulate
Gl. Smooth
Gl. Echinate
Elongate
Unknown
Unclassified Short Cells
%
fitólitos
SiO2
n(H2O)
Alteração
dos
Buliforms
(%)
D/P1 Pa/P Bi % Iph %
Total
Bulliform
Total
elongate
Total
Acicular
Total
short
cells
P3
A
0-20 10
30,1 6,2 5,3
1,8 0,0 0,0
11,5
4,4 3,5
17,7 9,7
3,5 0,06 46,81
0,28
0,08
72,36 0,00 30,1 17,7 6,2 5,3
P3 B
A
20-48 34
46,4 7,2
0,3 0,0 0,0 0,0
15,0 11,1 6,4 6,0 6,0
0,3 0,05 46,26
0,28
0,12
86,09
0,00
46,4 6,0 7,2 0,3
P3 B
48-78 63
47,8
1,9 2,0 0,2 0,0 0,5
11,7 9,9 6,1 7,9 9,3
0,9
0,09 53,44
0,23
0,12
92,46
33,33
47,8 7,9 1,9 2,0
P3 Ab
78-115 96,5
37,0 5,7 10,9
1,0 0,0
5,3 14,6 6,8
0,5
10,4 12,0
3,8 0,22 39,08
0,27
0,01
69,03 85,07 37,0 10,4 5,7 10,9
P3 Bb
115-145 130
26,0 4,8
0,5 0,0 0,0 0,0
19,3 14,0
1,0 2,9
13,0
0,5
0,14 65,56
0,62
0,03
83,07
0,00
26,0 2,9 4,8 0,5
Bulliform
Acicular
Short cells
Bilobate
Cross
Saddle
Gl. Granulate
Gl. Smooth
Gl. Echinate
Elongate
Unknown
Unclassified Short Cells
%
fitólitos
SiO2
n(H2O)
Alteração
dos
Buliforms
%
D/P1 Pa/P Bi % Iph %
Total
Bulliform
Total
elongate
Total
Acicular
Total
short
cells
P4 A1
0-25
12,5 32,63 8,77
3,16 0,18 0,00 2,28
4,91 5,26 31,23 10,70
3,33 0,70 0,77 43,55
0,11 0,70 73,23
92,86
32,63 10,70 8,77 3,16
P4 A2
25-50
37,5 40,60 5,56
3,21 1,07 0,00 1,71
10,68 5,77 23,50 8,76
1,92 0,43
0,16 38,42
0,22 0,48 82,25
61,54
40,60 8,76 5,56 3,21
P4 B
50-80
65 67,08 4,17
0,00 0,00 0,00 0,00
9,17
3,75
5,83 5,00 5,00
0,00 0,09 40,37
0,13 0,08 94,15
0,00
67,08 5,00 4,17 0,00
P4 BC
80-122
101 71,12 5,35
0,53 0,00 0,00 0,53
7,49 4,81
2,14 3,21
5,35
0,00
0,10 57,14
0,10 0,03 92,36
100,00
71,12 3,21 5,35 0,53
Índices Poaceae (%)
Horizonte
Profundidade (cm)
Prof. Coleta
Tipos de fitólitos (%)
Tipos de fitólitos (%) Índices
Prof. Coleta
Tipos de fitólitos (%)
Horizonte
Profundidade (cm)
Prof. Coleta
Tipos de fitólitos (%) Índices Poaceae (%)
Horizonte
Profundidade (cm)
Horizonte
Profundidade (cm)
Prof. Coleta
Poaceae (%)
Poaceae (%)
Índices
278
9.4- RESULTADOS DAS ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS DOS SOLOS
279
9.7- ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS
Si SiO2
g/kg g/kg
P1 A
0-20 5
5,7 4,6 9,6 12,4 77 2 3,1 3,7 0,36 2,47 0 2,8 3,49 1,87 1,45
0,390 0,835
P1 B1
20– 85 65
5,3 4,1 7,9 10,5 75 1 2,4 4,4 0,10 1,04 0,1 2,5 3,69 1,69 1,33
0,491 1,05
P1 B2
85 -95 90
5,6 4,4 10,8 12,8 84 1 3,1 4,4 0,05 3,26 0 2,0 3,71 1,89 1,49
0,634 1,36
P1 B3
95-160 130
5,3 4,4 8,8 10,8 81 5 2,6 4,5 0,05 1,66 0 2,0 3,54 2,06 1,6
0,490 1,05
P1 Ab
160–170 160
6,7 5,4 6,4 7,4 86 5 2,1 2,9 0,04 1,36 0 1,0 3,04 1,68 1,26
0,573 1,23
P1 BC
170-210 195
7,1 6,1 10,3 11,0 94 7 2,6 4,8 0,06 2,87 0 0,7 3,84 1,91 1,52
1,26 2,69
Si SiO2
g/kg g/kg
P2 A
0 – 15 7,5
4,7 3,9 2,2 7,5 7,5 1 0,9 0,9 0,14 0,23 0,6 4,7 3,04 1,51 1,13
0,295 0,632
P2 1ºB
15 - 60 37,5
4,3 3,6 1,3 6,3 6,3 1 0,2 0,8 0,11 0,18 1,3 3,7 3,07 1,52 1,14
0,391 0,837
P2 2ºB
60 – 98 77
4,1 3,5 2,3 6,1 6,1 1 0,2 1,0 0,22 0,84 1,0 2,8 3,18 1,48 1,12
0,360 0,770
P2 Ncasc
98 – 151 125,5
4,0 3,3 1,7 5,3 5,3 1 0,2 1,0 0,19 0,28 1,2 2,4 3,01 1,69 1,27
0,417 0,893
P2 BC
151 – 190 170,5
3,7 3,3 1,5 4,6 4,6 3 0,1 1,2 0,19 0,04 0,7 2,4 3,32 1,60 1,23
0,223 0,477
Si SiO2
g/kg g/kg
P3 A
0-20 10 6,2 5,2 8,7 10,5 83 1 3,5 3,9 0,55 0,77 0 1,8
2,72 1,78 1,3
0,43 0,92
P3 BA
20-48 34 5,8 4,4 6,0 7,8 77 1 1,7 3,1 0,49 0,74 0 1,8
2,88 2,19 1,62
0,34 0,73
P3 B
48-78 63 5,2 4,2 5,6 7,1 79 1 1,0 3,7 0,31 0,62 0,1 1,4
2,09 2,27 1,53
0,44 0,94
P3 Ab
78-115 96,5 5,2 4,6 6,5 8,2 79 1 1,0 5,0 0,40 0,09 0 1,7
2,69 2,05 1,49
0,44 0,95
P3 Bb
115-145 130 5,6 4,8 8,3 9,1 91 1 0,9 5,6 0,41 1,44 0 0,8
3,1 2,09 1,58
0,66 1,41
Si SiO2
g/kg g/kg
P4 A1
0-25
12,5
5,7 4,7 4,7 6,8 69 1 2,6 1,6 0,28 0,25 0 2,1 2,32 2,30 1,61
0,170 0,365
P4 A2
25-50
37,5
6,5 5,0 3,7 5,2 71 1 1,8 1,4 0,21 0,25 0 1,5 2,16 2,16 1,48
0,202 0,431
P4 B
50-80
65
6,9 5,3 8,6 9,9 87 1 2,9 4,2 0,56 0,99 0 1,3 2,76 1,91 1,40
0,729 1,56
P4 BC
80-122
101
6,0 4,8 8,1 9,8 83 1 1,6 5,0 0,40 1,15 0 1,7 2,66 1,91 1,39
0,819 1,75
pH
Água
pH KCl
1N
Valor
S
Mg
2+
Complexo Sortivo (cmolc/kg)
Ca
2+
Valor
S
Valor
V
P
mg/kg
pH
Á
g
ua
pH KCl
1N
Valor T
KrValor T
Valor
V
K
+
Na
+
Relações moleculares
Ki
Complexo Sortivo (cmolc/kg)
Al
2
O
3
/
Fe
2
O
3
SiO
2
/
Al
2
O
3
Al
2
O
3
/
Fe
2
O
3
P
mg/kg
Valor
V
P
mg/kg
Horizonte
Profund.
(cm)
Profund.
Coleta
Horizonte
Valor
S
Valor T
pH
Água
pH KCl
1N
pH
Água
pH KCl
1N
Complexo Sortivo (cmolc/kg)
H
+
Complexo Sortivo (cmolc/kg)
Mg
2+
K
+
Na
+
Al
3+
Valor
S
Ca
2+
Valor T
Relações moleculares
Relações moleculares
Relações moleculares
Ki
Sílica amorfa
Sílica amorfa
Kr
Al
2
O
3
/
Fe
2
O
3
Ca
2+
H
+
Profund.
(cm)
Profund.
Coleta
H
+
Al
3+
Ca
2+
Mg
2+
Horizonte
Profund.
(
cm
)
Profund.
Coleta
Horizonte
K
+
Na
+
Profund.
(cm)
Profund.
Coleta
P
mg/kg
Valor
V
Mg
2+
K
+
Na
+
Al
3+
Al
3+
H
+
Al
2
O
3
/
Fe
2
O
3
Kr
Ki
Sílica amorfa
Sílica amorfa
Kr
Apêndice 9.4: Análises físico-químicas dos perfis de solo (1)
280
9.7- ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
TiO
2
P
2
O
5
K
+
Na
+
P1 A
122 111 50 8,5 0,7 0,02 0,18 0
eutrófico
20 0,85 39
1,62 10YR 4/3 5
P1 B1
126 127 54 9,5 0,6 0,01 0,66 1
eutrófico
10 2,14 39
1,54 2,5 YR 4/6 6
P1 B2
160 144 61 10,4 0,7 0,01 0,94 0
eutrófico
25 2,50 42
1,54 2,5 YR 4/6 6
P1 B3
150 124 55 9,4 0,9 0,01 3,34 0
eutrófico
15 7,08 38
1,54 7,5 YR 4/6 4
P1 Ab
90 91 47 7,5 0,5 0,01 1,14 0
eutrófico
18 2,92 32
1,54 2,5 YR 4/6 6
P1 BC
198 176 72 12,4 0,8 0,01 1,63 0
eutrófico
26 3,25 43
1,54 2,5 YR 4/6 6
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
TiO
2
K
+
Na
+
P2 A
110 124 64 7,1 21 distrófico 3
1,36 7,5 YR 4/6
4
P2 1ºB
152 170 87 9,4 50 distrófico 3
1,43 7,5 YR 5/6
4
P2 2ºB
148 170 84 9,4
solódico
30 distrófico 14
1,26 7,5 YR 5/6
4
P2 Ncasc
158 159 83 9,1 0,03 0,78 41 distrófico 5 1,73 52
1,26 7,5 YR 5/6
4
P2 BC
175 186 88 9,4 0,05 1,81 32 distrófico <1 3,26 49
1,26 7,5 YR 4/6
4
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
TiO
2
P
2
O
5
K
+
Na
+
P3 A
94 90 52
6,9 0,4
0 eutrófico
1,67
5 YR 3/3 3
P3 BA
144 112 61
7,8 0,2
0,03 1,18 0 eutrófico 3,04 42
1,67
5 YR 3/4 3
P3 B
32 24 18
1,8 0,1
0,01 2,81 2 eutrófico 6,49 39
1,67
7,5 YR 4/6 4
P3 Ab
122 101 59
7,5 0,3
0,06 3,96 0 eutrófico 9,44 36
1,49
7,5 YR 3/2 4
P3 Bb
97 79 40
5,6 0,3
0 eutrófico
1,77
5 YR 4/4 3
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
TiO
2
K
+
Na
+
P4 A1
46 34 23 4,5 0 eutrófico 4 1,20
10 YR 3/2 5
P4 A2
42 33 24 4,0 0 eutrófico 5 1,20
10 YR 3/3 5
P4 B
138 123 70 9,6 0,01 0,21 solódico 0 eutrófico 10 0,76 37 1,36
7,5 YR 4/3 4
P4 BC
137 122 72 9,5 0,01 0,65 solódico 0 eutrófico 12 2,01 36 1,36
7,5 YR 3/4 4
Sesquióxidos (g/kg) Sais solúveis
Escala
croma
Sais solúveis
100.Al
3+
S + Al
3+
(
%)
Croma
Densidade
aparente
(g
.cm-3
)
Croma
Escala
croma
100.Na
+
/T
(%)
C.E. do extrato
mS/cm 25
o
C
Croma
100.Na
+
/T
(%)
Croma
Água
%
Densidade
aparente
(g
.cm-3
)
Água
%
Densidade
aparente
(g.cm-3)
100.Al
3+
S + Al
3+
(
%)
Escala
croma
Densidade
aparente
(g.cm-3)
C.E. do extrato
mS/cm 25
o
C
C.E. do extrato
mS/cm 25
o
C
Água
%
C.E. do extrato
mS/cm 25
o
C
Água
%
100.Na
+
/T
(%)
100.Na
+
/T
(%)
Horizonte
Escala
croma
100.Al
3+
S + Al
3+
(
%)
Sais solúveis
Sesquióxidos (g/kg) Sais solúveis
100.Al
3+
S + Al
3+
(
%)
Horizonte
Horizonte
Horizonte
Sesquióxidos (g/kg)
Óxidos (g/kg)
Apêndice 9.4: Análises físico-químicas dos perfis de solo (2)
281
9.7- ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS
Total (g)
1mm (g) 0,5mm (g) 0,25mm (g) 0,106mm (g) 0,053mm (g)
Total (%) % 1mm % 0,5mm % 0,25mm
%
0,106m
m
0,053mm%
P1 A
5 10,21 1,34 2,33 2,4 2,89 1,18 51,05 13,12 22,82 22,82 28,31 11,56
1,5
P1 B1
65 9,38 1,04 2,06 2,18 2,76 1,29 46,9 11,09 21,96 21,96 29,42 13,75
1,6
P1 B2
90 8,61 0,99 1,82 2 2,52 1,14 43,05 11,50 21,14 21,14 29,27 13,24
2,3
P1 B3
130 9,66 1,01 2,14 2,37 2,77 1,21 48,3 10,46 22,15 22,15 28,67 12,53
2,3
P1 Ab
160 11,14 1,43 2,21 2,56 3,2 1,32 55,7 12,84 19,84 19,84 28,73 11,85
2,3
P1 BC
195 6,66 0,89 1,44 1,52 1,84 0,9 33,3 13,36 21,62 21,62 27,63 13,51
2,2
Total (g) 1mm 0,5mm 0,25mm 0,106mm 0,053mm Total (%) % 1mm % 0,5mm % 0,25mm
%
0,106m
m
0,053mm%
P2 A
7,5 9,34 1,04 2,16 2,58 2,75 0,7 46,7 11,13 23,13 27,62 29,44 7,49
1,48
P2 1ºB
37,5 7,02 0,6 1,45 1,97 2,23 0,71 35,1 8,55 20,66 28,06 31,77 10,11
1,64
P2 2ºB
77 12,02 3,02 2,38 1,89 1,57 3,17 60,1 25,12 19,80 15,72 13,06 26,37
1,44
P2 Ncasc
125,5 12,6 3,02 2,36 2,09 1,84 3,22 63 23,97 18,73 16,59 14,60 25,56
1,48
P2 BC
170,5 8,44 1,08 1,74 1,89 2,28 1,09 42,2 12,80 20,62 22,39 27,01 12,91
1,56
Total (g) 1mm 0,5mm 0,25mm 0,106mm 0,053mm Total (%) % 1mm % 0,5mm % 0,25mm
%
0,106m
m
0,053mm%
P3 A
10
10,46 1,36 2,08 2,64 3,02 1,28 52,3 13,00 19,89 25,24 28,87 12,24
1,553
P3 BA
34
10,03 1,43 1,8 2,44 2,99 1,34 50,15 14,26 17,95 24,33 29,81 13,36
1,576
P3 B
63
10,32 1,14 1,8 2,47 3,45 1,46 51,6 11,05 17,44 23,93 33,43 14,15
1,351
P3 Ab
96,5
10,51 0,67 1,93 2,76 3,44 1,65 52,55 6,37 18,36 26,26 32,73 15,70
2,489
P3 Bb
130 9,1 0,92 1,75 2,26 2,97 1,32 45,5 10,11 19,23 24,84 32,64 14,51
2,384
Total (g) 1mm 0,5mm 0,25mm 0,106mm 0,053mm Total (%) % 1mm % 0,5mm % 0,25mm
%
0,106m
m
0,053mm%
P4 A1
12,5 14,51 3,84 1,19 0,31 1,42 2,58 72,55 26,46 8,20 2,14 9,79 17,78
1,19
P4 A2
37,5 14,98 2,77 1,56 0,8 1,8 2,25 74,9 18,49 10,41 5,34 12,02 15,02
1,42
P4 B
65 9,76 0,83 1,78 2,69 3,34 1,06 48,8 8,50 18,24 27,56 34,22 10,86
1,70
P4 BC
101 8,56 1,01 1,6 2,7 2,38 0,82 42,8 11,80 18,69 31,54 27,80 9,58
1,53
Horizonte
Horizonte
Profund.
Coleta
Profund.
Coleta
Profund.
Coleta
Média gráfica
(phi)
Média gráfica
(phi)
Profund.
Coleta
Horizonte
Horizonte
Média gráfica
(phi)
Média gráfica
(phi)
Apêndice 9.4: Análises físico-químicas dos perfis de solo (3)
282
9.7- ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS
P1 A
5 32,00 33,20 15,00 19,80 0,45 0,62
P1 B1
65 38,00 31,60 15,00 15,40 0,47 0,41
P1 B2
90 42,00 26,60 14,80 16,60 0,56 0,40
P1 B3
130 36,00 28,20 16,60 19,20 0,59 0,53
P1 Ab
160 32,00 36,00 19,00 13,00 0,53 0,41
P1 BC
195 46,00 22,80 11,60 19,60 0,51 0,43
P2 A
7,5 42,00 31,40 13,80 12,80 0,44 0,30
P2 1ºB
37,5 52,00 24,80 11,00 12,20 0,44 0,23
P2 2ºB
77 48,00 28,20 11,40 12,40 0,40 0,26
P2 Ncasc
125,5 36,00 28,60 13,80 21,60 0,48 0,60
P2 BC
170,5 52,00 26,40 11,00 10,60 0,42 0,20
P3 A
10
28,00 32,20 18,00
21,80
0,56 0,78
P3 BA
34
30,00 34,20 15,60
20,20
0,46 0,67
P3 B
63
26,00 35,40 21,20
17,40
0,60 0,67
P3 Ab
96,5
28,00 33,60 19,00
19,40
0,57 0,69
P3 Bb
130 32,00 33,40 14,40 20,20 0,43 0,63
P4 A1
12,5 12 44,2 28,2 15,6 0,64
1,30
P4 A2
37,5 12 53 22,6 12,4 0,43
1,03
P4 B
65 42 31,4 13,4 13,2 0,43
0,31
P4 BC
101 34 33,2 11 21,8 0,33
0,64
Granulometria (%)
Granulometria (%)
Granulometria (%)
Granulometria (%)
Silte/argila
Silte
Silte/argila
Areia
Fina
Silte AF/AG
Horizonte
Horizonte
Horizonte
AF/AG
Profund.
Coleta
Argila
Areia
grossa
Areia
Fina
Horizonte
Silte AF/AG
Silte AF/AG
Silte/argila
Profund.
Coleta
Argila
Areia
grossa
Areia
Fina
Silte/argila
Profund.
Coleta
Argila
Areia
g
rossa
Areia
Fina
Profund.
Coleta
Argila
Areia
grossa
Apêndice 9.4: Análises físico-químicas dos perfis de solo (4)
283
9.5- RESULTADOS DAS ANÁLISES ORGÂNICAS, DE LIGNINAS E ISOTÓPICAS
284
Nome Prof. (cm) 13C 15N C% N% C/N D/P1
%fitólitos alter. Fito
L (PS) L(OC) C/V S/V
(
Ad/Al)
V
VSC
AM 1
Fl. seca -22,57 7,07 0,89 0,079 11,25
0,42
2,10 2,36 0,34 0,83 0,59 1,09 0,91 0,37
AM 2
Fl. úmida -27,62 5,51 0,81 0,063 12,75
1,98
0,87 1,07 0,42 0,50 0,79 0,56 0,28 0,23
AM 3
Caatinga -21,51 11,60 0,73 0,075 9,78
0,14
3,14 4,29 0,24 1,50 0,32 1,57 2,35 0,37
AM 4
Brejo -20,80 3,42 1,10 0,071 15,46
0,11
5,27 4,79 0,14 1,10 0,67 2,14 2,35 0,30
P1A
5 -23,26 7,87 1,73 0,151 11,45
0,54 0,17 62,00
3,64 2,11 0,43 0,80 0,65 0,94 0,76 0,40
P1 B1
65
0,34 0,05 61,16
1,63 2,07 0,39 0,91 0,99 0,90 0,82 0,35
P1B2
90 -22,55 7,17 0,83 0,074 11,24
0,55 0,19 30,53
0,38 0,45 0,26 0,75 0,87 0,23 0,17 0,06
P1B3
130 -23,08 7,78 0,87 0,076 11,40
0,71 0,45 65,31
0,61 0,70 0,38 0,64 1,07 0,35 0,22 0,13
P1Ab
160 -20,76 8,33 0,51 0,038 13,59
0,63 1,00 72,58
0,24 0,46 0,31 1,17 1,04 0,19 0,22 0,06
P1BC
195 -22,39 9,78 0,49 0,045 11,04
0,31 0,16 71,82
0,28 0,57 1,11 1,65 1,10 0,15 0,25 0,17
P2 A
7,5 -26,61 8,12 1,59 0,130 12,27
0,53
0,02 56,69 0,094 0,32 0,40 0,78 1,00 0,15 0,11 0,06
P2 1B
37,5 -25,15 10,99 0,83 0,070 11,76
0,40
0,06 68,36 0,016 0,13 0,36 1,07 1,44 0,05 0,06 0,02
P2 2B
77 -25,38 7,71 0,61 0,050 12,27
0,41
0,03 67,69 0,012 0,15 0,31 0,95 1,26 0,06 0,06 0,02
P2 NC
125,5 -23,54 6,52 0,46 0,032 14,37
0,41
0,25 61,11 0,004 0,08 0,20 0,83 2,08 0,04 0,03 0,01
P2 BC
170,5 -25,11 9,80 0,46 0,040 11,38
0,78
0,34 75,41 0,001 0,09 0,36 1,14 3,66 0,04 0,04 0,01
P3 A
10
-25,67 8,91 1,91 0,174 10,96
0,28
0,06 46,81 0,84 0,44 0,31 0,84 1,17 0,20 0,17 0,06
P3 BA
34
-24,5 9,91 0,47 0,050 9,37
0,28
0,05 46,26 0,24 0,30 0,25 0,59 1,22 0,16 0,10 0,04
P3 B
63
-24,68 10,50 0,79 0,088 9,04
0,23
0,09 53,44 0,17 0,36 0,39 1,18 0,75 0,14 0,17 0,05
P3 Ab
96,5
-17,86 8,37 0,60 0,042 14,25
0,27
0,22 39,08 0,11 0,19 0,87 1,93 1,46 0,05 0,10 0,04
P3 Bb
130
-20,83 9,00 0,31 0,037 8,34
0,62
0,14 65,56 0,03 0,09 0,18 0,73 1,71 0,05 0,03 0,01
P4 A1
12,5 -23,66 8,10 1,40 0,139 10,11
0,11
0,77 43,55 0,604 0,43 0,30 0,93 0,91 0,19 0,18 0,06
P4 A2
37,5 -23,73 8,06 1,09 0,103 10,57
0,22
0,16 38,42 0,321 0,29 0,26 0,88 1,01 0,14 0,12 0,04
P4 B
65 -22,28 9,02 0,71 0,084 8,47
0,13
0,09 40,37 0,127 0,18 0,23 0,91 1,07 0,08 0,08 0,02
P4 BC
101 -23,1 8,61 0,60 0,073 8,29
0,10
0,10 57,14 0,073 0,12 0,40 0,98 0,86 0,05 0,05 0,02
Apêndice 9.5: Resultados das análises orgânicas, isotópicas e de ligninas
285
9.5 LIGNINAS (mg/100mg OC)
Bd mBd 3,5Bd pBl pBn pBd Vl Vn Vd Sl Sn Sd Cd Fd L
Folha 1
0,145 0,035 0,069 0,252 0,729 0,427 4,898 1,061 1,104 6,962 1,771 1,564 0,909 0,290
18,56
AM 1
0,316 0,072 0,230 0,294 0,118 0,263 0,537 0,236 0,314 0,454 0,187 0,266 0,128 0,239
2,36
AM 2
0,197 0,046 0,111 0,051 0,020 0,145 0,238 0,132 0,187 0,155 0,056 0,069 0,047 0,187
1,07
AM 3
0,709 0,145 0,000 0,683 0,148 1,858 0,967 0,289 0,312 1,323 0,885 0,146 0,267 0,107
4,29
AM 4
1,234 0,114 0,000 1,168 0,276 1,386 1,121 0,277 0,746 1,181 1,072 0,097 0,220 0,076
4,79
Perfil 1 A
0,129 0,044 0,128 0,082 0,038 0,111 0,478 0,155 0,311 0,422 0,157 0,178 0,122 0,283
2,11
Perfil 1 B1
0,131 0,063 0,000 0,077 0,043 0,190 0,365 0,170 0,363 0,410 0,160 0,249 0,108 0,243
2,07
Perfil 1 B2
0,043 0,023 0,043 0,020 0,010 0,037 0,101 0,037 0,087 0,084 0,038 0,046 0,020 0,040
0,45
Perfil 1 B3
0,049 0,029 0,059 0,037 0,020 0,085 0,134 0,068 0,144 0,105 0,046 0,069 0,037 0,094
0,70
Perfil 1 Ab
0,024 0,019 0,035 0,022 0,000 0,063 0,080 0,022 0,084 0,094 0,039 0,086 0,023 0,034
0,46
Perfil 1 Bb
0,054 0,026 0,053 0,057 0,013 0,061 0,064 0,016 0,070 0,118 0,058 0,073 0,108 0,060
0,57
Perfil 2: Horiz A
0,012 0,119 0,009 0,017 0,018 0,044 0,051 0,044 0,051 0,043 0,042 0,028 0,013 0,046
0,32
Perfil 2: Horiz B1
0,003 0,131 0,017 0,010 0,009 0,021 0,015 0,015 0,022 0,018 0,021 0,017 0,007 0,012
0,13
Perfil 2: Horiz B2
0,003 0,106 0,008 0,024 0,021 0,028 0,020 0,019 0,025 0,022 0,022 0,017 0,006 0,014
0,15
Perfil 2: NC
0,002 0,018 0,026 0,023 0,022 0,046 0,010 0,012 0,020 0,009 0,011 0,014 0,005 0,003
0,08
Perfil 2: Horiz BC
0,003 0,079 0,026 0,013 0,025 0,056 0,008 0,000 0,029 0,010 0,015 0,017 0,004 0,009
0,09
Perfil 3: Horiz A
0,018 0,303 0,082 0,019 0,015 0,054 0,064 0,064 0,075 0,053 0,066 0,052 0,016 0,046
0,44
Perfil 3: Horiz BA
0,016 0,269 0,047 0,018 0,012 0,035 0,053 0,045 0,065 0,032 0,029 0,035 0,007 0,034
0,30
Perfil 3: Horiz B
0,011 0,225 0,035 0,017 0,011 0,041 0,055 0,046 0,041 0,064 0,059 0,044 0,004 0,051
0,36
Perfil 3: Horiz Ab
0,005 0,091 0,023 0,008 0,004 0,032 0,020 0,002 0,029 0,039 0,035 0,023 0,034 0,010
0,19
Perfil 3: Horiz Bb
0,010 0,099 0,010 0,000 0,008 0,015 0,009 0,019 0,016 0,010 0,011 0,011 0,000 0,008
0,09
Perfil 4: Horiz A1
0,002 0,012 0,051 0,015 0,004 0,028 0,081 0,039 0,074 0,087 0,040 0,053 0,010 0,048
0,43
Perfil 4: Horiz A2
0,007 0,012 0,049 0,011 0,004 0,034 0,054 0,030 0,054 0,052 0,030 0,038 0,007 0,029
0,29
Perfil 4: Horiz B
0,002 0,011 0,033 0,007 0,002 0,013 0,033 0,014 0,036 0,034 0,020 0,022 0,004 0,015
0,18
Perfil 4: Horiz BC
0,005 0,007 0,020 0,004 0,000 0,008 0,023 0,009 0,020 0,026 0,011 0,013 0,004 0,016
0,12
Apêndice 9.5: Resultados das análises de ligninas (1)
286
9.5 LIGNINAS (mg/10g PS)
Bd mBd 3,5Bd pBl pBn pBd Vl Vn Vd Sl Sn Sd Cd Fd L
Folha 1
6,453 1,552 3,067 11,229 32,490 19,012 218,304 47,285 49,193 310,304 78,953 69,729 40,524 12,921
827,21
AM 1
0,281 0,064 0,204 0,261 0,105 0,234 0,478 0,210 0,280 0,404 0,167 0,236 0,114 0,213
2,10
AM 2
0,159 0,037 0,090 0,041 0,016 0,117 0,192 0,107 0,151 0,125 0,045 0,056 0,038 0,152
0,87
AM 3
0,517 0,106 0,000 0,498 0,108 1,356 0,706 0,211 0,227 0,966 0,646 0,107 0,195 0,078
3,14
AM 4
1,357 0,125 0,000 1,284 0,303 1,525 1,234 0,305 0,820 1,299 1,179 0,107 0,242 0,084
5,27
Perfil 1 A
0,223 0,077 0,222 0,142 0,065 0,193 0,828 0,268 0,538 0,730 0,271 0,307 0,210 0,490
3,64
Perfil 1 B1
0,103 0,050 0,000 0,061 0,034 0,150 0,289 0,135 0,287 0,324 0,127 0,197 0,085 0,192
1,63
Perfil 1 B2
0,036 0,019 0,036 0,017 0,008 0,031 0,084 0,031 0,073 0,070 0,032 0,038 0,016 0,033
0,38
Perfil 1 B3
0,043 0,025 0,052 0,032 0,017 0,074 0,117 0,059 0,125 0,091 0,040 0,060 0,032 0,082
0,61
Perfil 1 Ab
0,012 0,010 0,018 0,011 0,000 0,032 0,041 0,011 0,043 0,048 0,020 0,044 0,012 0,018
0,24
Perfil 1 Bb
0,026 0,013 0,026 0,028 0,006 0,030 0,031 0,008 0,035 0,058 0,028 0,036 0,053 0,030
0,28
Perfil 2: Horiz A
0,005 0,106 0,017 0,008 0,005 0,019 0,026 0,022 0,019 0,030 0,028 0,021 0,002 0,024
0,17
Perfil 2: Horiz B1
0,003 0,055 0,014 0,005 0,003 0,019 0,012 0,001 0,017 0,023 0,021 0,014 0,020 0,006
0,11
Perfil 2: Horiz B2
0,013 0,212 0,037 0,014 0,009 0,028 0,042 0,035 0,051 0,025 0,023 0,028 0,006 0,027
0,24
Perfil 2: NC
0,034 0,578 0,157 0,036 0,029 0,103 0,122 0,123 0,143 0,101 0,127 0,100 0,031 0,088
0,84
Perfil 2: Horiz BC
0,003 0,031 0,003 0,000 0,003 0,005 0,003 0,006 0,005 0,003 0,003 0,004 0,000 0,003
0,03
Perfil 3: Horiz A
0,001 0,008 0,012 0,011 0,010 0,021 0,005 0,005 0,009 0,004 0,005 0,007 0,002 0,001
0,04
Perfil 3: Horiz BA
0,002 0,065 0,005 0,015 0,013 0,017 0,012 0,012 0,015 0,014 0,013 0,010 0,004 0,008
0,09
Perfil 3: Horiz B
0,019 0,190 0,015 0,027 0,029 0,070 0,081 0,070 0,082 0,069 0,067 0,045 0,021 0,073
0,51
Perfil 3: Horiz Ab
0,002 0,109 0,014 0,008 0,007 0,018 0,013 0,013 0,018 0,015 0,018 0,014 0,006 0,010
0,11
Perfil 3: Horiz Bb
0,000 0,006 0,002 0,001 0,002 0,004 0,001 0,000 0,002 0,001 0,001 0,001 0,000 0,001
0,01
Perfil 4: Horiz A1
0,003 0,017 0,071 0,021 0,006 0,039 0,113 0,055 0,103 0,122 0,056 0,074 0,014 0,068
0,60
Perfil 4: Horiz A2
0,008 0,013 0,053 0,012 0,004 0,037 0,059 0,032 0,059 0,057 0,033 0,042 0,008 0,032
0,32
Perfil 4: Horiz B
0,001 0,008 0,023 0,005 0,002 0,009 0,024 0,010 0,025 0,024 0,014 0,015 0,003 0,010
0,13
Perfil 4: Horiz BC
0,003 0,004 0,012 0,002 0,000 0,005 0,014 0,005 0,012 0,016 0,007 0,008 0,002 0,010
0,07
Apêndice 9.5: Resultados das análises de ligninas (2)
287
9.6- MATRIZ DE CORRELAÇÃO DE PEARSON ENTRE VARIÁVEIS DOS
RESULTADOS DAS ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS, FITOLÍTICAS, ORGÂNICAS E
ISOTÓPICAS DOS 4 PERFIS DE SOLOS ESTUDADOS
Nas células, entre parênteses, consta o número do perfil, seguido do sinal (+) ou (-), conforme
a correlação seja significativamente positiva ou negativa, para p≤5
288
Profund. pH S T
V
Pass Ca2+ Mg2+ K+ Na+ H+
Al2O3/ Fe2O3
Ki K
r
Si amorfa
Profundidade x
pH
(2-) x
S
x
T
(2-) (2+) (1+)(3+)(4+) x
V
(1+)(2-) (1+)(2+) (4+) (4+) x
Pass
(1+) (1+) (1+) x
Ca2+
(3-) (2+)(3+) (4+) (2+) (2+) x
Mg2+
(3+)(4+) (4+) (4+) (2+) x
K+
(3+) (4+) (4+) (3+) x
Na+
(4+) (4+) (4+) (3+) (4+) x
H+
(2-) (2+)(4-) (2+) (2+)(3-) (2+) x
Al2O3/ Fe2O3 (4+) (4+) (2+) (4+) (4+) (4+) x
Ki
(4-) (4-) (3-) (3-) (4-) (4-) x
Kr
(4-) (4-) (1+)(2+)(3+)(4+) x
Si amorfa
(4+) (1+) (4+) (4+) (1+)(3+) (2-) (4+) (4+) (3-) (4+) (4+) x
SiO2g.kg-1
(4+) (4+) (4+) (3+) (2-) (2-) (4+) (4+) (3-) (4+) (4+) (1+) (4+)
SiO2
(2+)(4+) (2-) (4+) (2-)(4+) (2-) (2-) (3+)(4+) (4+) (4+) (2-) (4+) (4+) (1+)(4+)
Al2O3
(4+) (2-) (1+)(4+) (2-)(4+) (2-) (2-) (4+) (4+) (4+) (4+) (4+) (1+)(4+)
Fe2O3
(4+) (2-) (4+) (4+) (2-) (4+) (4+) (4+) (4+) (1+)(4+)
TiO2
(4+) (4+) (4+) (2-) (4+) (4+) (4+) (2-) (4+) (4+) (1+)(4+)
P2O5
(3+)(4?) (3+)(4?) (4+) (1+)(3-) (1+)
Na/T
(4+) (3-)(4+) (4+) (4+) (2+)(4+) (4+) (4+) (4-) (4+)
CE
(4+) (4+)
Água
(1+) (1+)
Densidade
(4+) (4+) (4+) (2-)(4+) (2-)(4+) (3+) (4+)
Média (phi)
(1+) (3+) (4-) (4+) (4-)
AF/AG
(4+) (3-) (4+)
Silte/argila
(4-) (3+) (4-) (3-) (3-)(4+) (4-)
13C
(4+) (1-) (4+) (4+) (2+)(4+) (1-)
15N
(1+) (4+) (4+) (1+) (1+) (4+) (4+) (4-) (4+)
C%
(1-)(2-)(4-) (2+) (2+) (1-)(2+) (2+)(3+) (4-) (4-) (4+) (3-)(4+) (4-)
N%
(1-)(2-)(4-) (2+) (2+) (2+)(3+) (4+) (3-)(4+) (4-)
C/N
(1-)(4-) (1-)(4-) (4-) (4-) (4-) (4-) (4+) (1-) (4-)
D/P1
(3+) (2+) (3+) (3-) (3+)
% fitólitos
(2+) (2-) (1-) (2-)(3+) (4+) (2+)(4+) (4+)
Alteração fitólitos (3+) (3-) (2+)
L (PS) (1-)(3-)(4-) (2+) (2+) (2+) (2+)(3+) (4-) (2+) (4+) (3-)(4+) (4-)
L(OC) (1-)(3-)(4-) (2+) (2+) (1-)(2+) (2+) (4-) (4-) (2+) (4+) (4+) (4-)
C/V (1+) (3-) (1+)
S/V (1+) (1+) (1+)
(Ad/Al)V (1+)(2+) (2-)(4+) (2-) (2+) (2+) (3+)
Apêndice 9.6: Matriz de correlação de Pearson entre variáveis dos resultados das análises físico-químicas, fitolíticas, orgânicas e isotópicas dos quatro perfis de
solos estudados (continua)
289
SiO2g.kg-1
SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 P2O5
Na/T
CE Agua
Densidade
phi
A
F/AG
Silte/argila
13C 15N
SiO2g.kg-1
x
SiO2
x
Al2O3
(1+)(2+)(3+)(4+) x
Fe2O3
(1+)(2+)(3+)(4+) (1+)(2+)(3+)(4+) x
TiO2
(1+)(2+)(3+)(4+) (1+)(2+)(3+)(4+) (1+)(2+)(3+)(4+)
x
P2O5
(3+) x
Na/T
(4+) (4+) (4+) (4+) x
CE
x
Água
(1+) (1+) (1+) (1+) x
Densidade
(4+) (4+) (4+) (4+) (4+) x
Média (phi)
x
AF/AG
(1+) (1+) x
Silte/argila
(4-) (4-) (4-) (4-) (1+)(4-) (4-) (2+) x
13C
(1-) x
15N
(4+) (4+) (4+) (4+) (3-) (4+) (2+)(4+) (4+) x
C%
(4-) (2-)(4-) (4-) (2-)(4-) (4-) (1+)(4-) (1+)(4-) (4+) (1+)(3+)(4+) (2-)
N%
(2-) (2-) (2-) (2-) (4-) (1+) (1+)(4-) (4+) (1+)(3+) (2-)
C/N
(1-)(4-) (1-)(4-) (4-) (4-) (1-) (4-) (1-) (3-)(4-) (2+) (1+) (4-)
D/P1
(3+) (1-)
% fitólitos
(1-) (4-) (4+) (1+)(3+)
Alteração fitólitos (2+) (2+) (2+) (1+)
L (PS)
(2-) (2-) (4-) (2-) (4-) (1+) (1+)(4-) (1-)(4+) (1+)(3+)(4+)
L(OC)
(4-) (4-) (4-) (2-)(4-) (4-) (4-) (1+)(4-) (1-)(4+) (2-)(3-)
C/V
(1+) (1+) (1+) (3-) (2-) (2-) (1+)
S/V
(2+) (3-) (1+)
(Ad/Al)V
(1-)
C
%
N
%
C/N D/P1
%fitólitos alter. fito
L (PS) L(OC) C/V S/V (Ad/Al)V
C%
x
N%
(1+)(2+)(3+)(4+) x
C/N
x
D/P1
x
% fitólitos
(4+) (1+) x
Alteração fitólitos (3+) x
L (PS)
(1+)(2+)(3+)(4+) (1+)(2+)(3+)(4+) (4+) x
L(OC)
(1+)(2+)(4+) (1+)(2+)(3+)(4+) (4+) 1+2+4+ x
C/V
(3+) (4+) x
S/V
(3+) (3+) (2+)(4+) (1+)(4+) x
(Ad/Al)V
(2+) (2+) (1-) (3-) (4-) x
Apêndice 9.6(continuação): Matriz de correlação de Pearson entre variáveis dos resultados das análises físico-químicas, fitolíticas, orgânicas e isotópicas dos
quatro perfis de solos estudados
290
Profundidade
pH S T
V
Pass
Ca2+ Mg2+ K+ Na+ H+
Al2O3/ Fe2O3
Ki Kr
Si amorfa SiO2g.kg-1
SiO2
A
l2O3 Fe2O3 TiO2 P2O5
a
/T CE
A
gua
Densidade
phi
A
F/AG Silte/argil
a
13C 15N C% N
%
C/N D/P1
%fitólitos alter. fito
L (PS) L(OC) C/V S/V (Ad/Al)V
Profundidade
x
pH
(2-) x
S
x
T
(2-) (2+)
(1+)(3+)(4+) x
V
(1+)(2-) (1+)(2+)
(4+) (4+) x
Pass
(1+) (1+)
(1+) x
Ca2+
(3-) (2+)(3+)
(4+) (2+) (2+) x
Mg2+
(3+)(4+)
(4+) (4+) (2+) x
K+
(3+)
(4+) (4+) (3+) x
Na+
(4+)
(4+) (4+) (3+) (4+) x
H+
(2-) (2+)(4-)
(2+) (2+)(3-) (2+) x
Al2O3/ Fe2O3
(4+) (4+) (2+) (4+) (4+) (4+) x
Ki
(4-)
(4-) (3-) (3-) (4-) (4-) x
Kr
(4-)
(4-)
(1+)(2+)(3+)(4
+
x
Si amorfa
(4+) (1+)
(4+) (4+) (1+)(3+) (2-)
(4+) (4+) (3-) (4+) (4+)
x
SiO2g.kg-1
(4+)
(4+) (4+) (3+) (2-)
(2-) (4+) (4+) (3-) (4+) (4+)
(1+) (4+) x
SiO2
(2+)(4+) (2-)
(4+) (2-)(4+) (2-)
(2-) (3+)(4+) (4+) (4+) (2-) (4+) (4+)
(1+)(4+) x
Al2O3
(4+) (2-)
(1+)(4+) (2-)(4+) (2-)
(2-) (4+) (4+) (4+) (4+) (4+)
(1+)(4+)
(1+)(2+)(3+)(4
+
x
Fe2O3
(4+) (2-)
(4+) (4+)
(2-) (4+) (4+) (4+) (4+)
(1+)(4+)
(1+)(2+)(3+)(4
+
(1+)(2+)(3+)(4+ x
TiO2
(4+)
(4+) (4+)
(2-) (4+) (4+) (4+) (2-) (4+) (4+)
(1+)(4+)
(1+)(2+)(3+)(4
+
(1+)(2+)(3+)(4+ (1+)(2+)(3+)(4+
x
P2O5
(3+)(4?) (3+)(4?)
(4+) (1+)(3-)
(1+) (3+) x
Na/T
(4+)
(3-)(4+) (4+)
(4+) (2+)(4+) (4+) (4+)
(4-) (4+) (4+) (4+) (4+) (4+) x
CE
(4+) (4+) x
Água
(1+) (1+) (1+) (1+) (1+) (1+) x
Densidade
(4+)
(4+) (4+) (2-)(4+) (2-)(4+) (3+) (4+) (4+) (4+) (4+) (4+) (4+) x
Média (phi)
(1+)
(3+) (4-) (4+) (4-) x
AF/AG
(4+)
(3-) (4+) (1+) (1+) x
Silte/argila
(4-) (3+) (4-) (3-) (3-)(4+) (4-) (4-) (4-) (4-) (4-) (1+)(4-) (4-) (2+) x
13C
(4+) (1-) (4+) (4+) (2+)(4+) (1-) (1-) x
15N
(1+)
(4+) (4+) (1+) (1+) (4+) (4+) (4-) (4+) (4+) (4+) (4+) (4+) (3-) (4+) (2+)(4+) (4+) x
C
%
(1-)(2-)(4-) (2+)
(2+) (1-)(2+) (2+)(3+) (4-) (4-) (4+) (3-)(4+) (4-) (4-) (2-)(4-) (4-) (2-)(4-) (4-) (1+)(4-) (1+)(4-) (4+) (1+)(3+)(4+) (2-) x
N
%
(1-)(2-)(4-) (2+)
(2+) (2+)(3+) (4+) (3-)(4+) (4-) (2-) (2-) (2-) (2-) (4-) (1+) (1+)(4-) (4+) (1+)(3+) (2-)
(1+)(2+)(3+)(4
+
x
C/N
(1-)(4-) (1-)(4-) (4-) (4-) (4-) (4-) (4+) (1-) (4-) (1-)(4-) (1-)(4-) (4-) (4-) (1-) (4-) (1-) (3-)(4-) (2+) (1+) (4-) x
D/P1
(3+) (2+) (3+) (3-) (3+) (3+) (1-) x
%fitólitos
(2+) (2-)
(1-) (2-)(3+) (4+) (2+)(4+) (4+) (1-) (4-) (4+) (1+)(3+) (4+) (1+) x
alteração fitólitos
(3+) (3-) (2+) (2+) (2+) (2+) (1+) (3+) x
L (PS)
(1-)(3-)(4-) (2+)
(2+) (2+) (2+)(3+) (4-) (2+) (4+) (3-)(4+) (4-) (2-) (2-) (4-) (2-) (4-) (1+) (1+)(4-) (1-)(4+) (1+)(3+)(4+)
(1+)(2+)(3+)(4
+
(1+)(2+)(3+)(4+)
(4+) x
L(OC)
(1-)(3-)(4-) (2+)
(2+) (1-)(2+) (2+) (4-) (4-) (2+) (4+) (4+) (4-) (4-) (4-) (4-) (2-)(4-) (4-) (4-) (1+)(4-) (1-)(4+) (2-)(3-)
(1+)(2+)(4+) (1+)(2+)(3+)(4+)
(4+) 1+2+4+ x
C/V
(1+)
(3-) (1+) (1+) (1+) (1+) (3-) (2-) (2-) (1+) (3+) (4+) x
S/V
(1+)
(1+) (1+) (2+) (3-) (1+) (3+) (3+) (2+)(4+) (1+)(4+) x
(Ad/Al)V
(1+)(2+) (2-)(4+)
(2-) (2+) (2+) (3+) (1-) (2+) (2+) (1-) (3-) (4-) x
Nas células, entre parênteses, consta o número do perfil, seguido do sinal (+) ou (-), conforme a correlação seja significativamente positiva ou negativa, para
p≤5
Apêndice 9.6: Resumo das correlações
291
10 ANEXOS
292
10.1- PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE SOLOS E SEDIMENTOS
293
PROTOCOLO DE LABORATÓRIO PARA EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS
DO SOLO OU DE SEDIMENTOS
A extração é feita em capela e usando luvas.
As amostras são colocadas em tubos de centrifugação de teflon.
Os dejetos ácidos (sobrenadantes) são estocados em um recipiente de rejeitos químicos para
reciclagem.
Preparação inicial
- Secar todas as amostras na estufa durante 24h a 110º.
- Peneirar a seco algumas dezenas de gramas de solo com uma peneira de 2mm,para
finalmente se obter 20g de solo seco < 2mm.
- Macerar ligeiramente.
- Pesar.
Fase de descarbonatação
- Acrescentar 30 ml de ácido clorídrico diluído a 1N.
- Agitar (agitador mecânico) por 1 hora.
- Se houver reação e, portanto, presença de carbonatos, obtêm-se uma volatilização e um
“psss” na abertura do tubo.
- Rinsar: acrescentar água destilada e algumas gotas de Cloreto de Cálcio CaCl
2
(floculante) e centrifugar (5 minutos a cerca de 4000 rpm); extrair o sobrenadante.
- Recomeçar a operação até que não haja mais volatilização e rinsar 2 vezes.
Fase de oxidação da matéria orgânica
Acrescentar 30ml de água destilada.
- Aquecer a amostra em banho-maria (T°C da água:100°C e da amostra 90°C) ou em banho
de areia.
- Quando o solo + a água estiverem quentes, acrescentar algumas gotas de Peróxido de
Hidrogênio a 30% e misturar bem com uma espátula ou remexendo o tubo de centrifugação
(se utilizar espátula, cuidado para não raspar o teflon do tubo). Cuidado com a reação, que
pode ser intensa.
- Rinsar a cada fim de dia. Repetir a operação até que não haja mais reação.
294
Fase de solubilização do Ferro
- Acrescentar 20 ml de água destilada.
- Acrescentar 20 ml de Citrato de Sódio a 88,4g/l.
- Aquecer em banho-maria ou banho de areia a 80°C.
- Quando o solo + citrato estiverem a 80°C, acrescentar 1g de Diotinito de Sódio. Remexer
bem durante alguns minutos. A cor marrom-vermelho (Fe
3+
na forma de óxido) se ameniza.
- Rinsar.
- Repetir a operação até que a amostra esteja cinza-verde (Fe
2+
na forma dissolvida) e rinsar
duas vezes.
Fase da extração da fração granulométrica < 2 µm
- Acrescentar 30ml de Calgon (dispersante) e agitar em um agitador mecânico, verificando
que o solo esteja descolado do fundo do tubo de centrifugação.
- Após 24h, peneirar a amostra sob água para 50-60µm. A fração granulométrica < 60µm é
transvazada para uma proveta de 1 litro.
- O que restar na peneira é conservado (para verificação posterior).
Aplicação da Lei de Stokes para a extração das argilas
- Acrescentar água destilada para que a altura da suspensão atinja 31 cm.
- Remexer bem para que todas as partículas estejam em suspensão e deixar sedimentar. Ao
final de 24h, retirar as argilas através de uma bomba d’água. Repetir esta etapa até que a
suspensão esteja clara.
- Transvazar a fração 2-60 µm no tubo de centrifugação, centrifugar e secar o todo a 110°C
durante 24h.
Fase de separação densimétrica dos fitólitos
Os fitólitos têm uma densidade máxima de 2,3, inferior a dos outros minerais do solo. Eles
sobrenadam em um líquido denso (Brometo de Zinco diluído no Ácido Clorídrico) de 2,3,
enquanto que os minerais mais pesados ficam no fundo do tubo de centrifugação.
- Acrescentar cerca de 20 ml do líquido denso a 2,3 e remexer bem.
- Centrifugar durante 10 min a 4000 rpm.
- Uma camada muito fina de partículas sobrenada. Pipetar o sobrenadante e transvazá-lo para
uma unidade de filtração de vidro com filtro de teflon de porosidade 1,2 ou 2µm.
295
- Filtrar o sobrenadante. Transvazar o líquido denso filtrado no tubo de centrifugação e repetir
esta etapa até que o líquido denso não apresente mais partículas em suspensão após a
centrifugação. Reciclar o líquido denso.
- Rinsar as partículas depositadas no filtro com Ácido Clorídrico (1N) e água destilada.
- Transvazar as partículas com a ajuda de uma pissete de água destilada em um becher, deixar
sedimentar, evacuar a água,colocar em um frasco de 5 ml que será seco a 110°C durante 24h.
- Pesar.
- Os fitólitos estão prontos para serem montados em lâminas.
296
10.2- PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE PLANTAS
297
PROTOCOLO PARA EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE PLANTAS
Todas as plantas foram cuidadosamente lavadas com água destilada e secas à
temperatura ambiente. Em seguida, foram cortadas em fragmentos de 5 cm e pesadas. Cerca
de 10 gramas de planta seca foram utilizadas para cada extração.
Após a pesagem os fragmentos foram colocados em tubos de plástico com uma
solução de ácido clorídrico 1N e levados ao agitador mecânico durante 30 minutos. Em
seguida as amostras foram centrifugadas, a água destilada descartada e a operação foi
repetida.
As amostras foram vertidas em um béquer de 1000 ml e foi adicionado álcool etílico
70 % até cobrir bem os fragmentos. Os béqueres foram colocados no banho de areia por
cerca de 15 minutos. Em seguida foram retirados do banho de areia e resfriados à
temperatura ambiente. Posteriormente foram lavados duas vezes com água destilada. As
amostras foram então, secas em estufa a 105°C.
As amostras foram colocadas em erlenmeyers de 1000 ml e em seguida foi
adicionado H
2
SO
4
96% o suficiente para cobrir bem as plantas. Estas foram levadas ao
banho de areia a 70°C por 48 horas.
Após o período acima as amostras foram removidas do banho de areia e resfriadas à
temperatura ambiente. Ainda no banho de areia, foi adicionado lentamente peróxido de
hidrogênio a 33% até que as amostras ficassem totalmente límpidas.
Uma vez límpidas, as soluções foram removidas do banho de areia e transferidas
para béqueres de 1000 ml. Às amostras foi adicionado água destilada o suficiente para
completar o volume do béquer. Em seguida estas foram deixadas em repouso por 48 horas.
O sobrenadante foi sifonado e novamente foram adicionados 1000 ml de água
destilada e em seguida as soluções foram filtradas (0,20 µ).
As partículas retidas no filtro de papel foram lavadas com ácido clorídrico (1N) + água
destilada em um béquer. Estas ficaram em repouso durante 24 horas.
Em seguida, a água sobrenadante foi retirada com o auxílio de uma pipeta e as
partículas foram transferidas para pequenos vidros previamente pesados. Estes foram
colocados na estufa a 110°C durante 24 horas. Após as partículas estarem secas, os vidros
foram pesados e procedeu-se então, à montagem de lâminas.
298
10.3- PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DE PLANTAS PARA FINS DE
DATAÇÃO DOS FITÓLITOS
299
PROTOCOLO DE EXTRAÇÃO DE FITÓLITOS DAS GRAMÍNEAS
ETAPA I: limpeza
Lavar as plantas com água e em seguida com água destilada.
Cortar as plantas em pedaços e colocar em tubos de centrífuga de 100 ml.
Colocar água destilada e colocar num shaker por 30 minutos. Centrifugar e decantar o
sobrenadante. Repetir duas vezes.
Acrescentar 1N HCl o bastante para cobrir a amostra. Colocar no shaker por 30 minutos.
Centrifugar e decantar o sobrenadante. Repetir 2 vezes.
Rinsar duas vezes com água destilada e colocar na estufa a 105º por 36 horas.
Triturar as amostras num “processador”.
Peso total: 134 g de plantas lavadas, secas e trituradas.
ETAPA II
1º dia:
Colocar em quatro bechers: cerca de 35g de plantas + 200ml H
2
SO
4
Após 5 horas: + 210 ml de H
2
SO
4
misturando bem
Colocar os bechers numa placa de banho de areia à temperatura de 80ºC durante 6 horas
2º e 3º dias: Continuou no banho mais dois dias só misturando várias vezes por dia
4º dia: + 50ml de H
2
SO
4
em cada becher
5º dia: + 100ml de H
2
SO
4
em cada becher
8º dia: + 100ml de H
2
SO
4
em cada becher
TOTAL: 35g de plantas + 650ml de H
2
SO
4
em cada becher, aquecido em banho de areia a
80ºC durante 8 dias, sempre misturando bem (com espátula de vidro)
ETAPA III
Encher os bechers com água destilada, cobrir e deixar depositar
Retirar o excesso de água
Colocar em tubos de centrífuga; centrifugar durante 5 minutos a 4000 rotações; jogar fora o
sobrenadante
Repetir a operação várias vezes (até não ter mais sobrenadante) (10 vezes)
ETAPA IV: H
2
O
2
Colocar a H
2
O
2
num becher e cobrir com um papel plástico para não evaporar. Pegar com um
pipeta e ir colocando aos poucos. Aproveitar para ir lavando as paredes do Becker.
Colocar as amostras nos bechers (dividiu em 6 bechers) e acrescentar H
2
O
2
e misturar bem
(balançar o becher e mexer com espátula de vidro). Colocar no banho de areia quando tiver
parado a reação.
Acrescentar H
2
O
2
até que fique completamente incolor.
Repetir a ETAPA III
300
ETAPA V
Transvasar as gramíneas para um becher menor.
Acrescentar 20 ml de HClO
4
e 20 ml de HNO
3
.
Colocar no banho de areia durante 5 horas.
Repetiu a operação duas vezes.– acrescentou 40 ml de HClO
4
e 40 ml de HNO
3
5 vezes acrescentou 25 ml de HClO
4
e 25 ml de HNO
3
2 vezes acrescentou 30 ml de HClO
4
e 30 ml de HNO
3
1 vez acrescentou 35 ml de HClO
4
e 35 ml de HNO
3
3 vezes acrescentou 40 ml de HClO
4
e 40 ml de HNO
3
Mais uma série de 10 centrifugações
2 vezes acrescentou 50 ml de HClO
4
e 50 ml de HNO
3
Mais uma série de 10 centrifugações
Total de tempo gasto nessa etapa: 2 meses e meio
ETAPA VI
Colocar as amostras nos piluleiros (já pesados vazios) e secar na estufa a 80°. Pesar.
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