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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CENTRO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA E GEOQUÍMICA
GRUPO DE MINERALOGIA E GEOQUÍMICA APLICADA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Caracterização físico-química da água e mineralógica e química do
material em suspensão e de sedimento de fundo do lago Amapá
(Acre)
DISSERTAÇÃO APRESENTADA POR:
LUIS CARLOS FARIAS DE CARVALHO
ORIENTADOR:
PROF. DR. MARCONDES LIMA DA COSTA
Belém-Pará
Outubro-2006
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ii
Aos meus pais (João e Ana),
Ana Regina, Lucinete, Jackson e Sheila (irmãos)
e Luciana (minha namorada).
iii
AGRADECIMENTOS
Desejo expressar meus sinceros agradecimentos às instituições e pessoas que
contribuíram, direta ou indiretamente, para a realização deste trabalho.
A Deus, pelo dom supremo da vida.
Ao professor Dr. Marcondes Lima da Costa pela orientação pessoal e profissional
durante toda execução deste trabalho.
Ao Professor Dr. Rômulo Simões Angélica pela co-orientação.
A meus pais, João Lazameth de Carvalho e Ana Farias de Carvalho, pelo apoio
incondicional à minha educação e formação pessoal.
Aos meus irmãos Ana Regina de Carvalho Ribeiro, Lucinete Farias de Carvalho,
Jackson Farias de Carvalho e Sheila Farias de Carvalho pelos incentivos, mesmo a
distância.
À Luciana Castro Brelaz, minha doce e amada namorada, por me dar forças em
momentos de desânimo e incentivos nos últimos meses, pelo carinho e lealdade.
Ao CNPq pelo apoio financeiro através dos projetos Selenmeras (Proc.
476874/01-7) e Geosedintama (Proc. 471109/2003-7).
À ADA pela bolsa a mim concedida através do Convênio nº 1361/subprojeto 01.
Ao professor Dr. Hermann Behling da Universidade de Bremen, na Alemanha, na
fase de coleta de sedimentos de fundo do lago Amapá, com auxílio do professor
Marcondes, Frederico Henrique da Silva Costa e José Alexandre de Oliveira Neto.
Ao professor Dr. Herbert Pöllmann da Universidade de Halle, na Alemanha, pela
realização das análises granulométricas do sedimento de fundo.
À Patrícia pela grande ajuda no trabalho de campo e em análises de carbono
orgânico.
À Luciana Sena pelo apoio no Laboratório de Análises Químicas.
À Lilia e seus familiares pela acolhida na cidade de Rio Branco.
Aos moradores do entorno do lago Amapá - D. Tereza Lima Lopes, Sr. Luiz
Francisco da Silva, D. Melissa Pereira da Silva e Sr. João Batista do Nascimento, Sr.
iv
Manoel Ribeiro Silva, Sr. Sebastião Freire Sobrinho e D. Lucilene, - pelas informações a
respeito do lago.
Ao Museu Paraense Emílio Goeldi pela concessão de espaço e aparelhos para
medição de pH e Eh nos sedimentos.
Ao Centro de Geociências (Lab. de DRX, Lab. de Sedimentologia, Lab. de
Análises Químicas, Lab. de Absorção Atômica, Lab. MEV) por análises diversas
realizadas, além do Instituto Evandro Chagas de Belém.
Ao Sr. José Henrique Corinto de Moura, Diretor-Presidente do Instituto de Terras
do Acre, pelo relatório técnico sobre o Lago Amapá.
Ao Instituto do Meio Ambiente do Acre pelas informações sobre a área de estudo
desse trabalho.
Aos colegas e amigos do Grupo de Mineralogia e Geoquímica Aplicada: Alciney,
Bruno Apolo, José Rêgo, Mariane, Socorro, Marciléia, Aliane, Berredo, Bruno Carneiro,
Luiza, Ecilene, Evandro, Henrique, Thais, professor Oscar, Flávia, Marlis.
Ao meu amigo e compadre Eider e todos os amigos de longa data.
v
“O único homem que não erra
é aquele que nunca faz nada.”
(Roosevelt)
vi
SUMÁRIO
Pg
DEDICATÓRIA ii
AGRADECIMENTOS iii
EPÍGRAFE v
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ix
RESUMO 1
ABSTRACT 3
1 INTRODUÇÃO.........................................................................................................
5
1.1 ASPECTOS GERAIS............................................................................................
5
1.2 PROBLEMÁTICA E OBJETIVOS..........................................................................
6
1.3 ASPECTOS HISTÓRICOS...................................................................................
8
1.4 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS..............................................................................
10
1.4.1 Localização da Área de Estudo......................................................................
10
1.4.2 Clima..................................................................................................................
13
1.4.3 Drenagem e Relevo..........................................................................................
14
1.4.4 Solos..................................................................................................................
15
1.4.5 Vegetação.........................................................................................................
16
1.4.5.1 Floresta Aberta com Bambu mais Floresta Aberta com Palmeiras.................
17
1.4.5.2 Floresta Aberta com Palmeiras das Áreas Aluviais........................................
17
1.5 ASPECTOS GEOLÓGICOS.................................................................................
18
1.5.1 Praias.................................................................................................................
20
1.6 OS LAGOS DE MEANDROS................................................................................
21
1.6.1 Aspectos Gerais – Formação de Lagos em Ferradura.................................
21
1.6.2 Águas, Sedimentos e Eutrofização................................................................
24
2 MATERIAIS E MÉTODOS.......................................................................................
27
2.1 TRABALHO DE CAMPO.......................................................................................
27
2.1.1 Pré-Campo........................................................................................................
27
2.1.2 Campo...............................................................................................................
27
2.1.2.1 Medidas de Parâmetros Físico-Químicos e Coleta de Água..........................
30
2.1.2.2 Coleta de Sedimentos.....................................................................................
31
vii
2.2 ANÁLISES LABORATORIAIS...............................................................................
33
2.2.1 Preparação das Amostras...............................................................................
33
2.2.2 Medições dos Parâmetros Físico-Químicos em Sedimentos......................
34
2.2.3 Descrição dos Testemunhos..........................................................................
34
2.2.4 Análises Granulométricas...............................................................................
34
2.2.5 Análises Mineralógicas....................................................................................
36
2.2.5.1 Difração de Raios-X (DRX).............................................................................
36
2.2.5.2 Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV..................................................
39
2.2.6 Análises Químicas...........................................................................................
40
2.2.6.1 Análise Química da Água................................................................................
40
2.2.6.2 Análise Química do Material em Suspensão..................................................
40
2.2.6.3 Análise Química Total do Sedimento de Fundo..............................................
41
2.2.6.4 Quantificação da Matéria Orgânica do Sedimento..........................................
41
2.2.7 Datação por Radiocarbono.............................................................................
42
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................................
44
3.1 ASPECTOS GERAIS............................................................................................
44
3.2 ASPECTOS FÍSICO-QUÍMICOS DAS ÁGUAS....................................................
51
3.2.1 Temperatura......................................................................................................
51
3.2.2 Potencial Hidrogeniônico – pH.......................................................................
53
3.2.3 Sólidos Dissolvidos Totais – TDS..................................................................
55
3.2.4 Condutividade Elétrica....................................................................................
56
3.2.5 Oxigênio Dissolvido – OD...............................................................................
58
3.2.6 Turbidez, Sólidos Totais Suspensos (STS) e Transparência.......................
59
3.2.6.1 Estudo Areal e Sazonal...................................................................................
59
3.2.6.2 Estudo Espacial – Superfície e em Profundidade...........................................
63
3.2.7 Composição Iônica das Águas.......................................................................
65
3.2.7.1 Estudo Areal e Sazonal de Amônia, Nitrito e Nitrato.......................................
65
3.2.7.2 Estudo Areal e Sazonal de Fosfato.................................................................
69
3.2.7.3 Estudo Areal e Sazonal de Cloreto.................................................................
71
3.2.7.4 Estudo Areal e Sazonal de Brometo...............................................................
73
3.2.8 Considerações sobre os Parâmetros Físico-Químicos das Águas.............
74
viii
3.2.9 Concentrações de Metais nas Águas.............................................................
75
3.3 PERFIL LITOLÓGICO DOS SEDIMENTOS DE FUNDO.....................................
80
3.3.1 Granulometria...................................................................................................
85
3.3.2 Mineralogia.......................................................................................................
101
3.3.2.1 Difração de Raios-X........................................................................................
101
3.3.2.2 Caracterização Micromorfológica e Química por MEV...................................
117
3.3.3 Aspectos Químicos..........................................................................................
132
3.3.3.1 Eh e pH...........................................................................................................
132
3.3.3.2 Matéria Orgânica.............................................................................................
135
3.3.3.3 Elementos Maiores e Menores........................................................................
137
3.3.3.4 Elementos-Traço.............................................................................................
146
3.3.3.5 Elementos Terras Raras – ETR’s....................................................................
156
3.4 MATERIAL EM SUSPENSÃO...............................................................................
165
3.4.1 Mineralogia do Suspensato.............................................................................
165
3.4.2 Elementos Químicos Adsorvidos ao Material em Suspensão.....................
166
3.5 IDADE RADIOCARBONO E TAXA DE SEDIMENTAÇÃO...................................
168
4 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES..................................................................
170
REFERÊNCIAS...........................................................................................................
172
ix
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURAS
Pg
Figura 1 - Mapa de localização do lago Amapá. Imagem de satélite cobrindo o
município de Rio Branco, modificada de www.googleearth.com. Em
detalhe, planta do lago Amapá, modificado de ITERACRE (2005)......
11
Figura 2 - Mapa de localização de algumas propriedades às margens do lago
Amapá. Modificado de ITERACRE (2005)............................................
12
Figura 3 - Variação pluviométrica anual no Estado do Acre. Fonte: Acre (1991).
13
Figura 4 - Mapa da bacia do Purus na região oriental do Estado do Acre.
Modificado de Martins (2005)...............................................................
14
Figura 5 - Unidades morfoestruturais (Folha: SC.19 Rio Branco). Fonte:
BRASIL (1976)......................................................................................
15
Figura 6 - Distribuição geográfica dos principais tipos de solo predominantes
do leste do Estado do Acre. Adaptado do Mapa Pedológico de ACRE
(2000)....................................................................................................
16
Figura 7 - Mapa geológico simplificado da região leste do Estado do Acre e
parte do sudoeste do Estado do Amazonas. Adaptado de Atlas
Geográfico Ambiental do Acre (1991)...................................................
18
Figura 8 - Lazer da população em uma praia do rio Acre localizada no
município de Rio Branco, nas proximidades do lago Amapá. Imagem
obtida em julho de 2005........................................................................
20
Figura 9 - Processo de isolamento de meandros. Modificado de Esteves
(1988)....................................................................................................
22
Figura 10 - Trecho bastante sinuoso do rio Acre nas proximidades da cidade de
Rio Branco, rio acima. Fotografia obtida em julho de 2005..................
23
Figura 11 - Mapa de amostragem no lago Amapá e entorno, indicando as
estações de coleta de materiais. Modificado de imagem de satélite
do site www.googleearth.com...............................................................
28
x
Figura 12 - Preparação dos eletrodos para imersão com auxílio de um guia
(remo) e medição de parâmetros físico-químicos das águas na
estação Bu próximo à localidade P4 (Piscicultura Acreana). Local de
possível saída de um emissário.......................................................
29
Figura 13 - Sondagem com auxílio de sonda manual tipo Livingstone para coleta
de sedimento de fundo na estação LAPF1 do lago Amapá (Foto:
Marcondes Lima da Costa)...................................................................
31
Figura 14 - Imagem mostrando o testemunho (50 cm de sedimento) já
transferido para uma calha de PVC. Detalhe da seção 318-367,5 cm
do furo F1 (Foto: Marcondes Lima da Costa).......................................
32
Figura 15 - Aparelho utilizado na análise granulométrica - Quantachrom-
Cilas920. Em detalhe, na tela do microcomputador, confecção de um
gráfico com curvas de distribuição no momento da análise (Foto:
Marcondes Lima da Costa)...................................................................
35
Figura 16 - Esquema de análise granulométrica com sedígrafo Cilas 920 e
software (The Particle Expert). Modificado do site www.cilasus.com...
35
Figura 17 - Fluxograma de análises mineralógicas.................................................
36
Figura 18 - Procedimentos analíticos para determinação de minerais de argila
por DRX na fração argila......................................................................
38
Figura 19 - Diagrama de combustão de amostra em um analisador elementar.
Modificado do site www.14c.uni-erlangen.de.......................................
43
Figura 20 - Diagrama das etapas de funcionamento do espectrômetro de massa
por aceleração (AMS-facility) da Universidade de Erlangen.
Modificado do site www.14c.uni-erlangen.de.......................................
43
Figura 21 - O lago Amapá e sua típica morfologia em ferradura e localização dos
pontos de coleta de sedimento de fundo. Margens direita e esquerda
do lago orientadas de acordo com o antigo curso do rio Acre
indicado na figura. Imagem modificada do site
www.googleearth.com..........................................................................
44
Figura 22 - Perfil longitudinal do lago Amapá com indicação dos logs dos furos
de sondagem nas suas respectivas estações......................................
45
xi
Figura 23 - Imagem aérea do lago Amapá. Pode-se visualizar um tanque de
piscicultura dentro da localidade P5 (Piscicultura Nordeste), às
margens do lago, próximo à estação LAPF2. Ao fundo, um trecho
sinuoso do rio Acre. Foto obtida no mês de julho de 2005 (estiagem),
por sobrevôo.........................................................................................
45
Figura 24 - Imagem aérea parcial do lago Amapá mostrando as estações LAPF1
e LAPF3. Modificado de Vectra (2003).................................................
47
Figura 25 - Imagem dos terrenos em torno do lago Amapá, sendo possível
visualizar trechos do paleo-rio Acre, alguns na forma de ferradura
(lagos assoreados). A paisagem à margem direita do rio Acre é
predominantemente aluvial holocênica e à margem esquerda é
flúvio-lacustre terciária. Modificado do site www.googleearth.com......
48
Figura 26 - Imagem de dentro da localidade P2 às margens do lago Amapá, no
perímetro entre as estações de coleta LAPF1 e LAPF3, tendo ao
fundo o lago. O detalhe, acima, é de um paleo-barranco do rio Acre
precursor do lago Amapá......................................................................
49
Figura 27 - Imagens de troncos de árvores às margens do lago Amapá com
marcas do nível da água da penúltima grande enchente do rio Acre
que ocorreu em 1997. Fotografia obtida na localidade P3, em julho
de 2005.................................................................................................
50
Figura 28 - a) Distribuição da temperatura nas águas do lago Amapá, em
profundidade, nas três estações (outubro de 2003 - estiagem); b)
Distribuição areal da temperatura no lago entre os meses de outubro
de 2003 e julho de 2004. As medidas mostram variação areal e
sazonal..................................................................................................
51
Figura 29 - a) Distribuição do pH em profundidade nas três estações, em
outubro de 2003 (estiagem); b) Distribuição areal do pH no lago
entre os meses de outubro de 2003 e julho de 2004. As medidas
mostram variação areal e sazonal........................................................
53
xii
Figura 30 - a) Distribuição de TDS em profundidade nas três estações, em
outubro de 2003 (estiagem); b) Distribuição areal de TDS no lago
entre os meses de outubro de 2003 e julho de 2004. As medidas
mostram variação areal e sazonal........................................................
55
Figura 31 - a) Distribuição de condutividade em profundidade nas três estações,
em outubro de 2003 (estiagem); b) Distribuição areal de
condutividade no lago entre os meses de outubro de 2003 e julho de
2004. As medidas mostram variação areal e sazonal..........................
57
Figura 32 - a) Distribuição de OD em profundidade nas três estações, em
outubro de 2003 (estiagem); b) Distribuição areal de OD no lago
entre os meses de outubro de 2003 e julho de 2004. As medidas
mostram variação areal e sazonal........................................................
58
Figura 33 - Possível emissário saindo de uma propriedade (piscicultura) em
direção ao lago Amapá. Depois de cruzar a estrada de terra, não é
possível visualizar o prolongamento da tubulação. Provavelmente,
termina dentro do lago, subterraneamente...........................................
61
Figura 34 - Banco de areia e argila formado por material transportado do
entorno do lago e das próprias margens. Esse material foi
depositado recentemente e é exposto durante os períodos de
estiagem, quando baixa o nível d’água do lago. Imagem de julho de
2005......................................................................................................
62
Figura 35 - Distribuição da turbidez nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Três pontos de amostragem em
algumas estações representam os resultados pontuais nas margens
esquerda e direita e região central (estações Ab, LAPF1, LAPF3 e
LAPF2). Imagem-base extraída do site www.googleearth.com............
64
Figura 36 - Distribuição da STS nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída do site
www.googleearth.com..........................................................................
64
Figura 37 - Concentração de íons amônia (em ppm). As medidas indicam
variação areal e sazonal nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.........
66
xiii
Figura 38 - Distribuição de íons amônia nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída do site
www.googleearth.com..........................................................................
68
Figura 39 - Distribuição de íons nitrito nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída do site
www.googleearth.com..........................................................................
68
Figura 40 - Concentração de íons fosfato (em ppm). As medidas indicam
variação areal e sazonal nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.........
69
Figura 41 - Distribuição de íons fosfato nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída do site
www.googleearth.com..........................................................................
70
Figura 42 - Concentração de íons cloreto (em ppm). As medidas indicam
variação areal e sazonal nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.........
71
Figura 43 - Distribuição de íons cloreto nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída do site
www.googleearth.com..........................................................................
72
Figura 44 - Distribuição de íons brometo nas águas do lago Amapá (0-0,1m de
profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída do site
www.googleearth.com..........................................................................
73
Figura 45 - Elementos maiores nas águas do lago Amapá e rio Acre
comparados com lago Jacaretinga e rios Solimões e Purus, de
águas bancas........................................................................................
76
Figura 46 - Elementos-traço nas águas do lago Amapá e rio Acre comparados
com lago Jacaretinga e rios Solimões e Purus, de águas brancas......
78
Figura 47 - Perfil Litológico dos furos nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3. Os
perfis F3b, F1b e F2b são imagens obtidas com câmera digital,
enquanto que os perfis F3a, F1a e F2a são desenhos
representativos das imagens digitais....................................................
81
xiv
Figura 48 - Aspecto dos sedimentos de fundo do lago Amapá, mostrando o
bandamento característico dado pela alternância de camadas claras
e escuras afetadas pela oxidação, ao serem expostos ao ambiente,
denotada pela cor marrom na periferia dos testemunhos. Detalhe da
seção 100-140 cm do furo LAPF1. (Foto: Marcondes Lima da Costa).
82
Figura 49 - Detalhe da seção 148-167 cm do furo F2, com microlaminação de
camadas claras e escuras (Foto: Marcondes Lima da Costa)..............
83
Figura 50 - Pedaços de material orgânico entre camada de sedimento da seção
0-38 cm do testemunho do furo F2 (Foto: Marcondes Lima da
Costa)...................................................................................................
83
Figura 51 - Desenvolvimento de vivianita em cavidades e planos de
acamamento em contato ou próximo ao acúmulo de material vegetal:
a) Seção 233-280 cm do furo F1; b) Seção 128-176 cm do furo F2
com presença de material vegetal; e c) Vivianita pseudoformada
segundo folhas de vegetais a 189 cm de profundidade do furo F3
(Fotos: Marcondes Lima da Costa).......................................................
84
Figura 52- Distribuição de granulometria dos sedimentos do furo LAPF3. O
diâmetro de 50% do material varia entre 2,8 e 5,4 µm.........................
87
Figura 53 - Distribuição de granulometria dos sedimentos do furo LAPF1. O
diâmetro de 50% do material varia entre 2,8 e 6,0 µm.........................
88
Figura 54 - Distribuição de granulometria dos sedimentos do furo LAPF2. O
diâmetro de 50% do material varia entre 4,4 e 9,2 µm.........................
89
Figura 55 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção do primeiro metro do testemunho LAPF3 (granulometria
média de 50% do passante de 3,2-5,4 µm). Similaridade na
distribuição de argila e silte, com predominância da fração silte fino.
Observa-se aumento da granulometria (23-110 µm) nos 5 cm do
topo da seção cuja fração areia fina corresponde a cerca de 7% do
total da amostra....................................................................................
90
xv
Figura 56 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção de 1 a 2 m do testemunho LAPF3 (granulometria média de
50% do passante de 2,8-4,2 µm). Granulometria síltica predominante
com diminuição do tamanho dos grãos a 176 cm de profundidade,
aumentando a fração silte fino. Fração argila com distribuição similar
representando 22-34% nas amostras e com tendência a diminuir em
quantidade no sentido da base para o topo da seção..........................
91
Figura 57 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção de 2 a 3 m do testemunho LAPF3 (granulometria média de
50% do passante de 3-4,8 µm). Predominância da fração silte (67-
79%, em média) cuja quantidade diminui para o topo da seqüência.
A quantidade de silte fino e argila é maior no intervalo 200-205 cm....
92
Figura 58 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção do primeiro metro do testemunho LAPF1 (granulometria
média de 50% do passante de 3,8-6,0 µm). Ligeiro aumento da
granulometria nos 50 cm do topo da seção com 0,38-0,55% de areia.
Média de 80% de silte com diminuição da fração fina para o topo da
seção....................................................................................................
93
Figura 59 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção de 1 a 2 m do testemunho LAPF1 (granulometria média de
50% do passante de 3,4-5,1 µm). Predominância da fração silte com
até 36 µm (média de 73%). Fração argila com 26%, em média, nesta
seção....................................................................................................
94
Figura 60 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção de 2 a 3 m do testemunho LAPF1 (granulometria média de
50% do passante de 2,8-3,6 µm). Predominância da fração silte até
30 µm de diâmetro, correspondendo de 65,57 a 73,37% (intervalo
205-206 cm). A quantidade de argila chegou a 34,43% no intervalo
225-226 cm desta seção.......................................................................
95
xvi
Figura 61 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção de 3 a 4 m do testemunho LAPF1 (granulometria média de
50% do passante de 4-5,4 µm). Aumento de granulometria
observado no intervalo de 329-334 cm. Predominância da fração
silte de 84,42% na base do perfil (366-367 cm)...................................
96
Figura 62 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção do primeiro metro do testemunho LAPF2 (granulometria
média de 50% do passante de 4,4-9,2 µm). Observa-se maior
granulometria (8-9,2 µm) nos 50 cm do topo da seção com fração
silte ente 77 e 87%. Fração argila (13-23%) com tendência a diminuir
para o topo............................................................................................
97
Figura 63 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à
seção de 1 a 2 m do testemunho LAPF2 (granulometria média de
50% do passante de 4,9-5,8 µm). Fração silte predominante com até
36 µm de diâmetro, correspondente a 80%, em média, e fração
argila (20%) com tendência a aumentar para o intervalo 100-105 cm.
98
Figura 64 - Quartzo e vivianita constituintes do testemunho LAPF3, seção 1-2 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
vivianita (Vi)..........................................................................................
101
Figura 65 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF3, seção 0-1 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
102
Figura 66 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF3, seção 1-2 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
103
Figura 67 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF3, seção 2-3 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
104
Figura 68 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 0-1 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
105
xvii
Figura 69 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 1-2 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
106
Figura 70 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 2-3 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
107
Figura 71 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 3-4 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
108
Figura 72 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF2, seção 0-1 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
109
Figura 73 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF2, seção 1-2 m
de profundidade, identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz);
feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).......
110
Figura 74 - Principais minerais de argila constituintes do testemunho LAPF3
identificados por difração de raios-X. Esmectita (E); illita (I); caulinita
(K); quartzo. Orientada (or); Glicolada (gl); Aquecida (aq)...................
112
Figura 75 - Principais minerais de argila constituintes do testemunho LAPF1
identificados por difração de raios-X. Esmectita (E); illita (I); caulinita
(K); quartzo. Orientada (or); Glicolada (gl); Aquecida (aq)...................
113
Figura 76 - Principais minerais de argila constituintes do testemunho LAPF2
identificados por difração de raios-X. Esmectita (E); illita (I); caulinita
(K); quartzo. Orientada (or); Glicolada (gl); Aquecida (aq)...................
114
Figura 77 - Distribuição de minerais de argila ao longo dos perfis estudados........
116
Figura 78 - Imagem MEV da amostra LAPF1-23 representando a estrutura
vegetal sendo substituída por vivianita e espectros SED de análise
química semiquantitativa. O valor elevado de C representa o
carbono da celulose..............................................................................
118
xviii
Figura 79 - Imagem MEV da amostra LAPF1-10a na seção 89-91 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa
indicativa de illita, esmectita e, provavelmente, cerianita.....................
120
Figura 80 - Imagem MEV da amostra LAPF1-10b na seção 89-91 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa,
indicativa de quartzo, illita, esmectita e, provavelmente, cerianita.......
121
Figura 81 - Imagem MEV da amostra LAPF1-12 na seção 112-114 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa,
indicando illita, esmectita e provável celsiana. Ocorrem valores
significativos de Ge cuja fase mineral não foi identificada....................
122
Figura 82 - Imagem MEV da amostra LAPF1-22b na seção 201-203 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa,
indicando quartzo, illita e esmectita......................................................
123
Figura 83 - Imagem MEV da amostra LAPF1-22c na seção 201-203 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa,
indicando illita, esmectita e quartzo......................................................
124
Figura 84 - Imagem MEV da amostra LAPF1-31a na seção 255-256 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa
de illita e esmectita...............................................................................
125
Figura 85 - Imagem MEV da amostra LAPF1-31b na seção 255-256 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa
de illita, esmectita e quartzo.................................................................
126
Figura 86 - Imagem MEV da amostra LAPF1-39 na seção 310-312 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa
de illita e esmectita...............................................................................
127
Figura 87 - Imagem MEV da amostra LAPF1-47b na seção 354-356 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa
de illita, esmectita e quartzo.................................................................
128
Figura 88 - Imagem MEV da amostra LAPF1-47c na seção 354-356 cm de
profundidade e espectros SED de análise química semiquantitativa
de illita, esmectita e quartzo.................................................................
129
xix
Figura 89 - Imagem MEV da amostra LAPF1-47a na seção 354-356 cm de
profundidade e gráficos SED de análise química semiquantitativa,
indicativo de argilominerais, quartzo e feldspatos. Na análise 1,
observa-se KCl, sal este provavelmente precipitado em decorrência
da evaporação da água do sedimento durante o tempo de
armazenamento da amostra.................................................................
130
Figura 90 - Imagem MEV da amostra LAPF1-22a na seção 201-203 cm de
profundidade e gráficos SED de análise química semiquantitativa,
indicativo de argilominerais, quartzo e feldspatos. Pode-se observar
a imagem de uma diatomácea entre os minerais de argila..................
131
Figura 91 - Variações de pH e Eh com a profundidade (cm) no perfil LAPF3........
132
Figura 92 - Variações de pH e Eh com a profundidade (cm) no perfil LAPF1........
133
Figura 93 - Variações de pH e Eh com a profundidade (cm) no perfil LAPF2........
133
Figura 94 - Variação da quantidade de matéria orgânica no perfil LAPF1,
destacando os teores nas Bandas Claras (BC) e Bandas Escuras
(BE).......................................................................................................
136
Figura 95 - Variações das quantidades de elementos maiores e menores ao
longo do perfil LAPF1 (Teores em %)...................................................
139
Figura 96 - Normalização dos elementos maiores e menores contra a crosta
terrestre superior (CTS) (Wedepohl, 1995)..........................................
141
Figura 97 - Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas claras
(BC) contra a CTS (Wedepohl, 1995)..................................................
142
Figura 98 - Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas
escuras (BE) contra a CTS (Wedepohl, 1995).....................................
142
Figura 99- Normalização dos elementos maiores e menores contra folhelhos
pós-arqueanos australianos (PAAS) (Taylor e McLennan, 1985)........
143
Figura 100 -
Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas claras
(BC) contra PAAS (Taylor e McLennan, 1985).....................................
144
Figura 101 -
Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas
escuras (BE) contra PAAS (Taylor e McLennan, 1985).......................
144
xx
Figura 102 -
Concentração de elementos-traço nos sedimentos de fundo do lago
Amapá. Elementos com concentrações abaixo de 100 ppm. Acima
dessa concentração estão V, Rb, (Zn) e Ba – esse último com 660
ppm, em média.....................................................................................
148
Figura 103 -
Normalização dos elementos-traço contra a crosta terrestre superior
(CTS) (Wedepohl, 1995).......................................................................
150
Figura 104 -
Normalização dos elementos-traço nas bandas claras (BC) contra a
CTS (Wedepohl, 1995).........................................................................
151
Figura 105 -
Normalização dos elementos-traço nas bandas escuras (BE) contra
a CTS (Wedepohl, 1995)......................................................................
151
Figura 106 -
Normalização dos elementos-traço contra folhelhos pós-arqueanos
australianos (PAAS) (Taylor e McLennan, 1985).................................
152
Figura 107 -
Normalização dos elementos-traço nas bandas claras (BC) contra
PAAS (Taylor e McLennan, 1985)........................................................
153
Figura 108 -
Normalização dos elementos-traço nas bandas escuras (BE) contra
PAAS (Taylor e McLennan, 1985)........................................................
153
Figura 109 -
Concentração de ETR’s nos sedimentos de fundo do lago Amapá,
não distinguindo variação entre bandas claras (BC) e bandas
escuras (BE).........................................................................................
157
Figura 110 -
Normalização dos ETR’s contra condritos (Taylor e McLennan,
1985).....................................................................................................
159
Figura 111 -
Normalização dos ETR’s nas bandas claras (BC) contra condritos
(Taylor e McLennan, 1985)...................................................................
160
Figura 112-
Normalização dos ETR’s nas bandas escuras (BE) contra condritos
(Taylor e McLennan, 1985)...................................................................
160
Figura 113 -
Normalização dos ETR’s contra crosta terrestre superior (CTS)
(Wedepohl, 1995).................................................................................
161
Figura 114-
Normalização dos ETR’s nas bandas claras (BC) contra crosta
terrestre superior (CTS) (Wedepohl, 1995)..........................................
162
Figura 115 -
Normalização dos ETR’s nas bandas escuras (BE) contra crosta
terrestre superior (CTS) (Wedepohl, 1995)..........................................
162
xxi
Figura 116 -
Normalização dos ETR’s contra folhelhos pós-arqueanos
australianos (PAAS) (Taylor e McLennan, 1985).................................
163
Figura 117 -
Normalização dos ETR’s nas bandas claras (BC) contra PAAS
(Taylor e McLennan, 1985)...................................................................
164
Figura 118 -
Normalização dos ETR’s nas bandas escuras (BE) contra PAAS
(Taylor e McLennan, 1985)...................................................................
164
Figura 119 -
Difratograma de raios-X das amostras totais do material em
suspensão nas estações LAPF1 e LAPF2, mostrando quartzo (Qz),
feldspatos (Fp), esmectita (E), caulinita (K), albita (Ab) e mica (M).....
165
Figura 120 -
Concentrações dos elementos químicos estudados no material em
suspensão nas estações LAPF1 e LAPF2 e no rio Acre (valores em
ppm)......................................................................................................
167
Figura 121 -
Idade radiocarbono de amostras dos sedimentos de fundo do lago
Amapá e taxa de sedimentação média (Profundidade em cm)............
168
TABELAS
Pg
Tabela 1 - Períodos de campo, medidas de parâmetros físico-químicos e
material amostrado...............................................................................
32
Tabela 2 - Distribuição de amostras para análises realizadas...............................
33
Tabela 3 - Espaçamento basal (d) e correspondente ângulo 2θ das primeiras
reflexões de minerais de argila. Adaptado de Carroll (1974), Gomes
(1986) e Moore & Reynolds (1997).......................................................
37
Tabela 4 - Métodos analíticos para análises químicas de água, suspensato e
sedimento de fundo..............................................................................
40
Tabela 5 - Valores de turbidez, STS e transparência determinados nas águas
do lago Amapá e períodos de realização das medidas........................
59
Tabela 6 - Resultados de análise química das águas do lago Amapá e do rio
Acre, comparados com dados encontrados em lago e rios da águas
brancas. Valores em ppm.....................................................................
75
xxii
Tabela 7 - Distribuição da quantidade (%) de minerais de argila nos sedimentos
do lago Amapá......................................................................................
115
Tabela 8 - Composições químicas das amostras de sedimento de fundo do furo
F1 no lago Amapá comparadas com outras referências (% em peso).
137
Tabela 9 - Razões médias no sedimento de fundo do lago Amapá comparadas
com as de rios dos Andes, da planície de inundação do rio Solimões
e de rios do Estado do Acre..................................................................
145
Tabela 10 -
Concentração de elementos-traço analisados nas amostras do furo
F1 (Valores em ppm)............................................................................
147
Tabela 11 -
Parâmetros para avaliação de grau de poluição em sedimentos
segundo a concentração de metais totais (Valores em ppm).
Adaptado de Silva (2002).....................................................................
155
Tabela 12 -
Concentrações (em ppm) de ETR’s no perfil LAPF1............................
156
Tabela 13 -
Resultados de análise química de material em suspensão
comparado com as análises das águas do lago Amapá e do rio Acre.
166
RESUMO
A região Amazônica caracteriza-se não somente por sua pujante floresta tropical
como, também, por sua grande rede de drenagem fluvial e lacustre. Na Amazônia Sul-
Ocidental, onde se destacam três grandes bacias hidrográficas, rios Juruá, Purus e
Madeira, são muito freqüentes os lagos em forma de ferradura. À margem direita do rio
Acre, um dos principais afluentes do rio Purus, próximo à capital do Estado do Acre, Rio
Branco, está o lago Amapá, um típico lago em ferradura formado por um meandro
abandonado.
Foram realizadas medidas de parâmetros físico-químicos das águas do lago
Amapá durante estiagem e período chuvoso em três estações para se ter idéia das
implicações da variação sazonal sobre os parâmetros observados. Foram coletadas,
ainda, amostras para análise química elementar das águas e material em suspensão,
além de análises mineralógicas do sedimento em suspensão.
Sedimentos de fundo foram coletados em três furos de sondagem, com auxílio
de sonda manual do tipo Livingstone, em período de estiagem, que foram submetidos a
análises químicas, mineralógicas (DRX e MEV), granulométricas e geocronológicas.
As águas do lago Amapá apresentam elevados valores de turbidez, STS,
amônia, (fosfato) e cloreto, indicando ação antrópica em seu entorno. As concentrações
elevadas de Na, Mg, K, Fe, Al, Mn, Ba e Sr estão relacionadas a minerais de argila tipo
esmectita e illita.
Os sedimentos do lago Amapá são finos síltico-argilosos caracterizados por
alternância de camadas claras e escuras, preservando, ainda, detritos orgânicos
vegetais.
A mineralogia dos sedimentos é homogênea ao longo dos três furos e está
representada, principalmente, por quartzo, caulinita, illita e esmectita, além de albita e
K-feldspatos. A vivianita ocorre como pseudomorfos de detritos de material orgânico
vegetal.
São sedimentos com pH ácido (4-5), ao contrário das águas, que são alcalinas, e
com baixos valores de matéria orgânica. Os sedimentos são constituídos,
principalmente, de SiO
2
, Al
2
O
3
e Fe
2
O
3
, além de K
2
O, MgO, TiO
2
, CaO, Na
2
O, P
2
O
5
e
MnO. Essa composição reflete abundância de quartzo e argilominerais como illita e
2
esmectita. Provavelmente o ferro encontra-se representado por sulfetos amorfos ou,
ainda, em parte por argilominerais (esmectita).
Comparados com a crosta terrestre superior, os sedimentos de fundo do lago
Amapá mostram-se empobrecidos em Na
2
O, CaO, MgO, K
2
O e SiO
2
, e enriquecidos
em MnO, TiO
2
, Fe
2
O
3
e Al
2
O
3
. Os teores médios de Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, MnO e TiO
2
são
similares aos de folhelhos pós-arqueanos da Austrália, sendo os sedimentos do lago
Amapá comparáveis a esses folhelhos. São sedimentos imaturos relacionados aos
argilominerais como illita e esmectita e feldspatos.
Dentre os elementos-traço, As e Sb estão mais enriquecidos em relação à crosta
terrestre superior. Mostram-se similares aos PAAS. Os sedimentos também se
assemelham a esses folhelhos via ETR’s estando mais enriquecidos em Eu, Gd, Tb e
Dy.
O sedimento em suspensão assemelha-se ao do rio Acre na mineralogia e
composição química, divergindo parcialmente na granulometria.
O lago Amapá formou-se no Holoceno Superior a 3160 anos AP. Apresenta uma
taxa de sedimentação média de 1,1 mm/ano, apresentando-se em estágio de
colmatação, recebendo ainda carga em suspensão do seu rio formador, o rio Acre,
principalmente à época das enchentes decenais. No seu entorno, a ação antrópica
centrada em pisciculturas, desmatamentos, expansão humana desordenada, além de
uma rodovia de terra, contribuem para seu assoreamento e eutrofização.
Palavras-Chave: Sedimentos, Mineralogia, Geoquímica, Lago Amapá, Acre.
3
ABSTRACT
The Amazon area is characterized by its tropical rainforest and its great fluvial
and lacustrine drainage basins. In the Southwest Amazonia, there are at least three
great hydrographic basins (Juruá, Purus and Madeira rivers), where the oxbow lakes are
very common. The Amapá Lake is on the right margin of Acre River - one of the principal
tributaries of the Purus River -, close to the capital of the State of Acre, Rio Branco, as a
typical oxbow lake that it was isolated from that river.
Physical-chemical parameters measurements of the waters of Amapá Lake were
accomplished during dry and rainy seasons in three stations to have an idea of the
implications of the seasonal variation on the observed parameters. Samples were
collected for elementary chemical analysis of the waters and suspended material,
besides mineralogical analyses of the suspensate.
Bottom sediments were collected in three survey holes, using a Livingstone-type
manual probe, in a dry season, and they were submitted to chemical, mineralogical
(XRD and SEM), grain size and geochronologic analyses.
The waters of Amapá Lake present high turbid, STS, ammonia, (phosphate) and
chloride values that indicate antropic action. The high concentrations of Na, Mg, K, Fe,
Al, Mn, Ba and Sr are related to clay minerals (smectite and illite).
The sediments of Amapá Lake are silt-clayey fine, distributed in beds (clear and
dark), sometimes with organic particulate matter.
The mineralogy of the sediments is homogeneous along the three holes and it is
mainly represented by quartz, kaolinite, illite and smectite, besides albite and K-
feldspars. The vivianite occurs as pseudomorphs after organic matter debris.
They are sediments with acid pH (4-5), unlike the waters, that are alkaline, and
with low values of organic matter. The sediments are mainly composed by SiO
2
, Al
2
O
3
and Fe
2
O
3
, besides K
2
O, MgO, TiO
2
, CaO, Na
2
O, P
2
O
5
and MnO. That composition
reflects abundance of quartz and clay minerals as illite and smectite. Iron contents are
probably represented by amorphous sulphides or by clay minerals (smectite).
The chemical results were compared with mean of the terrestrial upper crust and
Post-Archean Australian Shales (PAAS). The sediments are impoverished in Na
2
O,
4
CaO, MgO, K
2
O and SiO
2
in small proportion, and enriched in MnO, TiO
2
, Fe
2
O
3
and
Al
2
O
3
. The values of Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, MnO and TiO
2
are similar to the PAAS, being the
sediments of the Amapá Lake comparable to those. They are immature sediments
related to the clay minerals such illite and smectite and feldspars.
Among the trace elements, As and Sb are more enriched in relation to the upper
terrestrial crust. They are similar to PAAS. The sediments also resemble those shales
via REE's being more enriched in Eu, Gd, Tb and Dy.
The suspended sediment is compatible with the Acre River suspensate in
mineralogy and chemical composition, partially diverging in the grain size.
The Amapá Lake was formed on Early Holocene, at 3160 years BP, presenting
average sedimentation rate of 1,1 mm/yr, in colmatation stage, still receiving load in
suspension from Acre River, mainly when the inundations occur. The anthropic action
centered in fish farmings, deforestations, disordered human expansion, besides an earth
highway around the lake, contributes to its colmatation and eutrophication.
Keywords: Sediments, Mineralogy, Geochemistry, Amapá Lake, Acre.
5
1 INTRODUÇÃO
1.1 ASPECTOS GERAIS
A região Amazônica, com extensa rede hidrográfica e, portanto, dispondo de
grande atividade fluvial, apresenta em sua paisagem muitos rios e lagos. Os lagos da
Amazônia, incluindo lagos de várzea e lagos de terra firme, são feições muito comuns.
Os de várzea, relacionados ao Amazonas-Solimões, são grandes e rasos com diâmetro
médio superior a 100 m e profundidades abaixo de 10 m. Os de terra firme são
geralmente pequenos e profundos. Esses últimos são encontrados nas regiões de
Carajás, Maicuru e Seis Lagos, por exemplo. Na Amazônia Sul-Ocidental, onde se
destacam duas grandes bacias hidrográficas, rios Juruá e Purus, são muito freqüentes
os lagos em forma de ferradura. À margem direita do rio Acre, um dos principais
afluentes do rio Purus, próximo à capital do Estado do Acre, Rio Branco, está o lago
Amapá, um típico lago em ferradura formado por meandro abandonado daquele rio.
De acordo com Odada (2004), apesar da importância de muitos lagos do mundo,
os fundos internacionais para pesquisas básicas nesses ambientes ainda são muito
baixos, correspondendo a menos de 1% do que se gasta por ano em pesquisas na área
de ciências oceânicas.
Os estudos realizados em ambientes lacustres ajudam a entender melhor a
diversidade dos ecossistemas de uma determinada região. Para se compreender
melhor o comportamento das bacias na região Amazônica, faz-se necessário ampliar os
estudos sobre as condições paleoambientais, principalmente, durante o Holoceno
(Costa et al., 2005a), tentando-se abranger áreas cada vez mais significativas para o
cenário amazônico como um todo.
Trabalhos interpretam dados palinológicos, geoquímicos, mineralógicos e
granulométricos em ecossistemas lacustres amazônicos, análises de mudanças
paleoambientais ocorridas, principalmente, durante o Holoceno, como: na Laguna
Piusbi na Colômbia (Behling et al., 1998); lago Crispim no Pará (Behling & Costa, 2000);
região de Caxiuanâ no Pará (Behling & Costa, 2001); lago Calado no Amazonas
(Behling et al., 2001); lago Carajás no Pará (Sifeddine et al., 2004); lagos de várzea
como o Grande, Poção, Santa Ninha e Salé (de águas brancas) e Curumucuri e Açaí
6
(de águas pretas) no município de Óbidos, Pará (Amorim et al., 2005); lagos Coari (de
terra firme) e Acará (de várzea) no Amazonas (Horbe et al., 2005); lago Acarabixi no
Amazonas (Costa et al., 2005b); lago Grande na região de Carajás no Pará, como
exemplo de lagos formados sobre superfícies de crostas lateríticas (Costa et al.,
2005a); lagos Comprido, Camaleão e Central no Amazonas (Seyler et al., 2005). Os
estudos paleoambientais são registrados em muitos lagos do mundo como: lago Silvana
em Minas Gerais (Rodrigues-Filho et al., 2002); lagoa Nova em Minas Gerais (Behling,
2003); lago Dom Helvécio em Minas Gerais (Sifeddine et al., 2004); lago Clima no Rio
de Janeiro (Silva & Rezende, 2002); lago Itapeva no Rio Grande do Sul (Meyer et al.,
2005); lago Baikal na Rússia (Deike et al., 1997); lago Siberia na Bolívia, lagos Ossa e
Barombi em Camarões e lago Bosumtwi em Gana (Sifeddine et al., 2004), entre outros.
A limnologia comparativa entre lagos de diferentes planícies de inundação na
América do Sul é discutida por Carvalho et al. (2001).
1.2 PROBLEMÁTICA E OBJETIVOS
O crescimento das cidades quase sempre é acompanhado de problemas como
os de infra-estrutura – sanitária, principalmente. O crescimento horizontal desordenado
nas periferias das grandes cidades interfere em algumas condições ambientais,
principalmente em áreas próximas de rios e lagos urbanos. O lago Amapá é um
exemplo onde a ação antrópica pode estar contribuindo para acelerar o processo
natural de assoreamento. Um exemplo, de conseqüências extremas, relacionado ao
assoreamento de ambientes lacustres foi o ocorrido no lago Dongtinghu na China
(Xiang et al., 2002), no qual a taxa de sedimentação elevada reduziu a capacidade de
armazenamento de água provocando inundação da sua planície.
Segundo Fugiwara
1
(informação verbal, 2005), a pesca predatória com
instrumentos de captura em massa (malhadeiras e tarrafas) foi proibida, por um período
de dois anos (de 2004 a 2006) no lago Amapá.
_____________________
1
FUGIWARA, Marlene Aparecida – Gerente de Recursos Hídricos do Instituto de Meio Ambiente do Acre
– IMAC, 2005.
7
A decisão foi tomada para se evitar o completo desaparecimento das espécies
de peixe que ali ainda habitam e se reproduzem e também entram no lago quando da
invasão do rio Acre. Por acordo entre os próprios moradores do lago e o Instituto,
juntamente com o governo do Estado do Acre, a fiscalização da área é realizada por
quem mora no local, com visitas esporádicas de representantes ligados à preservação
ambiental na área.
De acordo com os atuais moradores do lago, já na década de 1960, a ocupação
da área, que era chamada de Seringal Amapá, foi iniciada por ex-seringueiros que ali se
instalaram como colonos e tiravam seu sustento da terra e do próprio lago, consumindo
a água e o peixe. O método utilizado pelos moradores, na pesca, era a chamada “pesca
de batição” em que os pescadores entravam na água para afugentar os peixes em
direção às suas redes de captura.
“Pesca predatória e a retirada ilegal de areia ameaçam um dos mais importantes
lagos de Rio Branco”, diz a manchete de um jornal do município de Rio Branco
(Ferreira, 2004) a respeito da interferência antrópica no lago Amapá. No ano de 2005,
foi criado um calendário de atividades a serem realizadas no lago. Dentre elas, há uma
proposta de se criar uma Área de Preservação Ambiental (APA).
Como a ocupação humana aumenta cada vez mais nas proximidades do lago -
isso inclui a presença de visitantes para desfrutar do ambiente natural – e, de certa
maneira, a população que vive em seu entorno depende da água desse lago para usos
diversos, é importante saber as condições que ainda restam, para o lago, de resistir à
ação antrópica predatória, e amenizar seu processo de eutrofização.
Almeida (2000) registra que as pesquisas em ambientes lacustres das planícies
de inundação de rios de águas brancas estão concentradas na porção central do Médio
e Baixo Amazonas e que as áreas de drenagem da porção ocidental da bacia
Amazônica (e.g. Juruá e Purus) foram pouco estudadas.
Os primeiros estudos no lago Amapá concentraram-se nas águas, com
caracterização do fitoplâncton (Keppeler et al., 1999a b), medidas de parâmetros físico-
químicos (Almeida, 2000) e caracterização do zooplâncton (Keppeler & Hardy, 2002;
Keppeler, 2003). Por outro lado, estudos de sedimentos desse lago, que registram a
história recente de processos geoquímicos, ainda não foram realizados.
8
Baseado nisso, este trabalho se propõe, além de analisar os parâmetros físico-
químicos das águas do lago Amapá, a caracterizar seus sedimentos em suspensão e
de fundo, no intuito de elucidar a evolução e atual situação do ambiente lacustre,
fundamentando-se em análises granulométricas, mineralógicas (difração de raios-X e
microscopia eletrônica de varredura), químicas e geocronológicas.
1.3 ASPECTOS HISTÓRICOS
A região geologicamente correspondente hoje ao Estado do Acre era chamada
de Aquiri, transcrito pelos exploradores da região da palavra Uwákuru do dialeto dos
índios Ipurinã. O território pertencia à Bolívia e era ocupado por índios até 1877 quando
brasileiros começaram a migrar da Região Nordeste do país fugindo da seca e em
busca da riqueza provinda da comercialização da borracha, muito valorizada no
mercado internacional. A população cresceu consideravelmente com a abertura de
seringais e o avanço dos exploradores pelos rios da região do Alto-Purus e Alto-Juruá,
chegando a aumentar de mil para 4 mil habitantes em um ano na primeira região
(ACRE, 2005).
Devido à grande migração de brasileiros para a região e à grande produção de
borracha, os bolivianos passaram a cobrar impostos, mostrando-se detentores do
domínio da área e fundaram a cidade de Puerto Alonso, hoje conhecida como Porto
Acre (Menezes & Fernandez, 2005). Os habitantes da região do rio Acre rebelaram-se,
até que em 17 de novembro de 1903 foi assinado o Tratado de Petrópolis, pelo qual o
Brasil tomava posse da região, a qual seria elevada à categoria de Estado em 1962
(Tocantins, 1979). O Brasil ficava com o Acre, comprometendo-se a indenizar a Bolívia
com a quantia de 2 milhões de libras e a construir a Estrada de Ferro Madeira-Mamoré,
que se destinava a facilitar o escoamento dos produtos bolivianos e ao mesmo tempo
cedia terras do Mato Grosso para a Bolívia (Menezes & Fernandez, 2005).
Segundo Menezes & Fernandez (2005), em 1904, o Estado brasileiro, para
garantir sua soberania, construiu a primeira capital, Sena Madureira. A cidade de
Xapuri, às margens do rio Acre, foi importante localidade em meio à chamada Revolta
do Acre, quando ocupou posição privilegiada na resistência dos trabalhadores da
9
borracha aos acordos internacionais que outorgavam o território às empresas
estrangeiras. Puerto Alonso foi ora localidade boliviana, ora brasileira. Cruzeiro do Sul
foi local importante na chamada Revolta do Juruá, quando, em 1910, diferentes
segmentos sociais locais tentaram transformar o Acre de território federal em estado da
Federação.
Divergências surgiram entre Plácido de Castro, ex-integrante da Revolução
Federalista gaúcha, e os agentes do governo federal. Com a intervenção militar logo
após a criação do Território do Acre, Plácido de Castro fora relegado a segundo plano.
Os conflitos estavam ligados diretamente à forma como os militares passaram a se
utilizar, amplamente, da máquina administrativa do território e contra a qual Plácido de
Castro passou a fiscalizar atentamente. Imediatamente, é considerado pelo poder
instituído como Persona Conspiradora Insurreta. Esta situação levaria a sua morte, em
1908, numa situação de emboscada, conseqüência de disputas locais pelo poder
político, pela posse da terra e pelo controle tributário da produção (Costa
2
apud
Menezes & Fernandes, 2005).
Em 1920, Rio Branco se torna capital do Território do Acre, que se tornara o
ponto de convergência da economia da borracha na região. As “capitais” dos
Departamentos do Acre revelam a importância da cidade como forma espacial
estratégica na geografia política e econômica que estrutura a organização do espaço
para o exercício da soberania (Menezes & Fernandes, 2005). Com o declínio da
borracha, nos anos 20, o Acre sofreu um esvaziamento demográfico: em 1920 possuía
cerca de 92,4 mil habitantes, que se reduziram a apenas 80 mil em 1940.
Unificada a partir de 1920, a administração do Acre passou a ser exercida por
um governador nomeado pelo Presidente da República. Com a Constituição de 1934,
garantiu-se o direito de dois representantes na Câmara dos Deputados e, em 1957, sob
a proposição do Deputado José Guiomard dos Santos, o projeto que resultou na Lei
4.070, de 15 de junho de 1962, sancionada pelo Presidente da República João Goulart,
elevou o território à categoria de Estado, elegendo-se em outubro de 1962 o primeiro
governador do Estado – José Augusto de Araújo (ACRE, 2005).
_____________________
2
COSTA, Craveiro – A Conquista do Deserto Ocidental: subsídios para a história do Território do Acre.
São Paulo: CIA Ed. Nacional, 1940.
10
1.4 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS
1.4.1 Localização da Área de Estudo
A área de estudo está situada no município de Rio Branco, nas proximidades da
cidade de mesmo nome, a capital do Estado do Acre, no sudoeste da Amazônia. O
estado ocupa uma área de 152.581 km
2
(IBGE, 2005), fazendo fronteira com os
estados do Amazonas (ao norte) e de Rondônia (a leste) e ainda com dois países: Peru
(a oeste) e Bolívia (a sudeste). A cidade de Rio Branco ocupa área de 9.223 km
2
, com
população estimada de aproximadamente 305 mil habitantes (IBGE, 2005).
O lago Amapá se localiza à margem direita do rio Acre e pode ser alcançado pela
estrada do Amapá, a 8 km a partir do centro de Rio Branco (Figura 1). No período
chuvoso, que compreende os meses de dezembro a maio, o acesso ao lago Amapá é
mais prático pelo rio Acre, até a localidade P1 (Figura 2), logo acima da desembocadura
do riozinho do Rola. O lago ocupa um meandro abandonado com 3 km de extensão,
aproximadamente, situado em antiga planície aluvial do rio Acre e corresponde a um
lago em ferradura típico.
De acordo com o Instituto de Terras do Acre - ITERACRE (2005), o lago e seu
entorno faziam parte do Seringal Amapá, que abrangia uma área de aproximadamente
287 ha. De acordo com o relatório técnico do ITERACRE e levantamento sócio-
econômico realizado no período de campo de julho de 2005, constam dez propriedades
localizadas no entorno do lago.
Figura 1 - Mapa de localização do lago Amapá. Imagem de satélite cobrindo o município de Rio Branco, modificada de
www.googleearth.com. Em detalhe, planta do lago Amapá, modificado de ITERACRE (2005).
67º45’
67º46’12”
67º47’24”
67º48’36”
67º49’48”
67º51’
67º52’12”
ACRE
0
º
10º
9º59’24”
10º01’48”
10º00’36”
10º03’
RIO BRANCO
(CENTRO)
LAGO AMAPA
LAGO AMAPA
11
12
Figura 2 - Mapa de localização de algumas propriedades às margens do lago Amapá. Modificado de ITERACRE (2005).
LOCALIDADES
12
13
1.4.2 Clima
De acordo com a classificação de Köppen, o clima do Estado do Acre é do tipo
Am, equatorial quente e úmido com duas estações: uma não chuvosa (estação seca)
entre os meses de maio e outubro, com mais intensidade de julho a setembro; e outra
chuvosa, de novembro a abril. Na estação seca, são comuns as “friagens”
características pela diminuição da temperatura ambiente em virtude de massas de ar
frio da Frente Polar Atlântica originada no Atlântico Sul, nas terras baixas da Patagônia,
Pampas e vale do Paraguai. Apesar de comuns na região, as friagens são pouco
duradouras. A pluviosidade na região varia de 1600 a 2750 mm anuais com
temperatura média anual de 24,5ºC. No município de Rio Branco, os totais
pluviométricos anuais variam de 1877 a 1982 mm (ACRE, 2000), enquanto que maiores
precipitações estão a noroeste e oeste do estado (Figura 3). A temperatura média anual
da capital varia de 24,7ºC a 24,9ºC, com média das mínimas de 20,2ºC e média das
máximas de 32ºC.
Figura 3 - Variação pluviométrica anual no Estado do Acre. Fonte: Acre (1991).
A região do lago Amapá também pode ser afetada pelas “friagens” como a que
ocorreu no mês de julho de 2005 (período de estiagem).
14
1.4.3 Drenagem e Relevo
O estado é drenado por duas grandes bacias hidrográficas: a bacia do rio Juruá e
a bacia do rio Purus. Segundo Costa et al. (2003), os rios que drenam o Estado do Acre
são predominantemente de águas brancas ou barrentas, devido à estreita relação
desses rios com os terrenos geológicos pré-andinos, que justificam a alta fertilidade dos
solos da região acreana. Essas características e concepção de águas brancas foram
observadas por Sioli (1984).
Na região leste do estado, onde se insere a área de estudo, está a bacia do
Purus, cujas nascentes do rio homônimo estão localizadas no Peru. Este rio entra no
Brasil com direção SW-NE até o paralelo 09º00’, de onde inflete para WSW-ENE até
receber o rio Acre. Além deste, os rios Iaco, Caeté e Chandless são os principais
afluentes do Purus que é um rio de curso bastante sinuoso e meândrico por uma
extensa e contínua faixa de planície (Figura 4) (Melo et al., 1976).
Figura 4 - Mapa da bacia do Purus na região oriental do Estado do Acre. Modificado de Martins
(2005).
15
Do rio Acre, que corta o município de Rio Branco, originou-se o lago Amapá que,
no passado, formava um de seus meandros. O rio tende a apresentar vales em “V” ou
“U” (BRASIL, 1976 e 1977). Observações em campo mostram que há tendência de
forma de U fechado nessa região.
O relevo é bastante homogêneo em suas unidades morfoestruturais e sem
grandes desníveis altimétricos, sendo reconhecidas apenas três unidades, assim
visualizadas na figura 5: Planície Amazônica; Depressão Rio Acre/ Rio Javari e Planalto
Rebaixado da Amazônia Ocidental (BRASIL, 1976).
A região do município de Rio Branco apresenta-se ligeiramente ondulada nas
terras altas e plano nas terras baixas correspondentes à planície de inundação, onde
situa-se o lago Amapá, e que corresponde à Planície Amazônica (Figura 5).
Figura 5 - Unidades morfoestruturais (Folha: SC.19 Rio Branco). Fonte: BRASIL (1976).
1.4.4 Solos
Os solos onde se situa o município de Rio Branco são do tipo Argilossolos
Amarelos e Vermelhos e Latossolos Amarelos (ACRE, 2000) (Figura 6). Os terrenos do
16
lago Amapá são formados por Gleissolos e Neossolos não delineáveis no mapa,
correspondentes aos sedimentos flúvio-lacustres sugeridos pelo padrão de
paleodrenagem (Figura 6).
Figura 6 - Distribuição geográfica dos principais tipos de solo predominantes do leste do Estado
do Acre. Adaptado do Mapa Pedológico de ACRE (2000).
Sobre estes solos são cultivados milho, mandioca, arroz e feijão e desenvolvida
pecuária de pequeno e médio porte. Além disso, muitas áreas são aproveitadas para
lazer (ITERACRE, 2005).
1.4.5 Vegetação
A cobertura vegetal do Estado do Acre é do tipo floresta latifoliada perene,
respondendo ao clima (quente e úmido) com precipitações elevadas (ACRE, 2000). Os
solos da região, formados a partir de rochas sedimentares, abrigam uma vegetação
Rio Branco
Lago Amapá
0
50
100 km
17
natural composta basicamente de florestas (tropical densa e tropical aberta). O
município de Rio Branco, segundo o ITERACRE (2005), apresenta as seguintes
tipologias florestais: Floresta Aberta com Bambu mais Floresta Aberta com Palmeiras e
Floresta Aberta com Palmeiras das Áreas Aluviais.
1.4.5.1 Floresta Aberta com Bambu mais Floresta Aberta com Palmeiras
Consiste em uma mistura de fisionomia entre floresta aberta com grande
concentração de bambu, floresta aberta com palmeiras e floresta densa em pequenas
manchas.
Nas áreas próximas a igarapés, pode ser observada maior ocorrência de cipós.
Ocorrem palmeiras no sub-bosque, tendo maior concentração de Astrocarium
murumuru Mart (murmuru), e ocorrem também Phytelephas macrocarpa Ruiz e Pavon
(jarina), Oenocarpus distichus Mart. (bacaba), Euterpe precatória (açaí), Iriartea sp.
(paxiubinha), Iriartea exorrhiza Mart. (paxiubão) catolé, Oenocarpus bataua Mart.
(patauá), Attalea excelsa (uricuri), Bactris maior Jacq. (marajá) e Astricaryum sp
(tucumã). A ocorrência de bambus apresenta-se de forma esparsa e em aglomerados.
Há, também, grande concentração de cipós nas manchas de floresta aberta. Nestas
manchas, os indivíduos arbóreos são bem esparsos e o sub-bosque é muito denso
(ACRE, 2000).
1.4.5.2 Floresta Aberta com Palmeiras das Áreas Aluviais
Caracteriza-se pela ampla presença de espécies de palmeiras como Geonoma
sp. (Ubim galope), ubinzinho, Euterpe oleraceae (açaí), Oenocarpus bataua Mart
(patauá), Astrocarium murumuru Mart (murmuru), Iriartea exorrhiza Mart. (paxiubão),
Phytelephas macrocarpa Ruiz e Pavon (jarina), Iriartea sp (paxiubinha), Oenoarpus
distichus Mart. (bacaba), Bactris maior Jacq. (marajá de terra firma). O sub-bosque é
bastante denso, apresentando muito cipó, sendo que, em alguns pontos, há grande
concentração de pacavira (espécie de bananeira brava), não tendo sido identificada
cientificamente (ACRE, 2000). Neste cenário, encontra-se o lago Amapá.
18
1.5 ASPECTOS GEOLÓGICOS
Na região estudada, as rochas mais antigas estão representadas pelas rochas
sedimentares da Formação Solimões que afloram no leito do rio Acre nos períodos de
vazante. Os sedimentos mais jovens e ligados à drenagem e paleodrenagem do rio
Acre, aluviões holocênicos, constituem a região do lago Amapá (Figura 7).
Figura 7 - Mapa geológico simplificado da região leste do Estado do Acre e parte do sudoeste do
Estado do Amazonas. Adaptado de Atlas Geográfico Ambiental do Acre (ACRE, 1991).
19
A ocorrência de veios de gipso e material carbonático na Formação Solimões,
indica um clima semi-árido, durante a deposição desta unidade (ACRE, 2000). Após a
deposição da Formação Solimões, a região foi afetada por um reativamento de
falhamentos e fraturas (refletido pelos lineamentos Nordeste-Sudoeste e Noroeste-
Sudeste), que condicionaram o controle na drenagem. Em seguida, durante o
Holoceno, são depositados os aluviões dos terraços e das planícies fluviais
relacionadas à atual rede de drenagem, que envolvem:
a) Aluviões indiferenciados: representam os depósitos aluviais mais antigos que
formam os terraços, sendo estes caracteristicamente argilosos, siltitosos e arenosos de
granulação fina, ocasionalmente médios a grossos inconsolidados, apresentando-se
com estruturas primárias tais como estratificações cruzadas e plano-paralelas e
constituídas de quartzo e minerais opacos.
b) Aluviões atuais: característicos das planícies fluviais, constituindo barrancos e
praias em ambas as margens dos rios com até 5 m de espessura. As praias, nas partes
convexas dos meandros, são sedimentos predominantemente arenosos de granulação
fina, cores branca, amarela e avermelhada (resultante do intemperismo). São
sedimentos compactos ou friáveis. Às vezes, apresentam seqüência gradacional com
areias muito finas com minerais opacos. É comum encontrar depósitos recentes de
vegetais em carbonização e piritizados, ossos e formas vegetais fossilizadas,
fragmentadas e re-trabalhadas.
20
1.5.1 Praias
Durante os períodos de estiagem, o rio Acre, entre outros, forma barras em
pontal denominadas de “praias” pela população local (Almeida et al. 2003; Viana et al.,
2003). As praias estendem-se de algumas dezenas a 500 m, com larguras que variam
entre 10 e 100 m, sobre os barrancos desenvolvidos no Holoceno Indiferenciado e
Formação Solimões, podendo acumular sedimentos recentes e com alta fertilidade, que
são aproveitados para agricultura.
De acordo com Almeida (2005), as praias acreanas são muito comuns nas
porções central e noroeste do estado, onde o relevo é plano e seus rios muito
meandrantes drenam planícies de inundação. Essas praias são utilizadas para o lazer e
também agricultura de subsistência (Figura 8).
Figura 8 - Lazer da população em uma praia do rio Acre localizada no município de Rio Branco,
nas proximidades do lago Amapá. Imagem obtida em julho de 2005.
21
1.6 OS LAGOS DE MEANDROS
Como já foi mencionado, o lago Amapá é um lago de meandro abandonado e,
por isso, a discussão será centrada em bacia lacustre desse tipo.
Estudos realizados em lagos do tipo ferradura concentram-se primordialmente
em seus aspectos hidrobiológicos (Keppeler et al., 1999a b; Almeida, 2000; Miranda et
al., 2001; Cunha-Santino & Bianchini-Junior, 2002; Keppeler & Hardy, 2002; Keppeler,
2003; Izaguirre et al., 2004; Penczak et al., 2004).
1.6.1 Aspectos Gerais – Formação de Lagos em Ferradura
Esteves (1988) define os lagos como corpos de água interiores sem
comunicação direta com o mar, cujas águas têm, em geral, baixo teor de íons
dissolvidos, quando comparados com as águas oceânicas. Uma exceção é feita em
relação aos lagos localizados em regiões áridas ou submetidas a longos períodos de
seca.
Os lagos são fenômenos de curta duração no tempo geológico. O seu
desaparecimento está ligado a vários fenômenos, entre os quais os mais importantes
são: acúmulo de matéria orgânica no sedimento; e deposição de sedimentos
transportados principalmente pela drenagem fluvial.
Na formação de lagos, são de grande importância os fenômenos endógenos,
como movimentos tectônicos e vulcânicos e os fenômenos exógenos como glaciações,
erosão e sedimentação. No Brasil, a atividade fluvial é a principal responsável pela
formação da maioria dos lagos conhecidos. Destacam-se assim, os lagos de várzea e
de meandros abandonados (Esteves, 1988).
Rios meandrantes podem ser encontrados em todo o mundo e são importantes
não só como exemplo de um sistema muito dinâmico, mas também porque os canais
que são abandonados do rio principal acumulam silte por milhares de anos e estes,
compactados, formam camadas de folhelhos entre os quais freqüentemente se
encontra óleo (petróleo) (Liverpool & Edwards, 1995).
22
Estudos sobre rios meandrantes a respeito de sua dinâmica, ecossistemas
marginais, abandono de canais e conseqüente formação de lagos em ferradura são
descritos em trabalhos como os de Liverpool & Edwards (1995), Richter & Richter
(2000) e Hooke (2004).
Hooke (2004) sugere que a ocorrência de estrangulamento de canais e a
separação destes para formação de lagos em ferradura são inerentes ao
comportamento do meandro.
Os rios maduros (senis) que percorrem planícies e que já atingiram seus níveis
de base (ponto limite abaixo do qual a erosão das águas correntes não pode ocorrer)
apresentam um curso sinuoso. Em geral, ocorre um grande número de lagos ao longo
de rios meândricos. Estes lagos são formados através do isolamento de meandros por
processos de erosão e sedimentação nas margens (Figura 9). Os lagos assim formados
são ditos de ferradura, crescente ou de meandro. Na literatura norte-americana, são
conhecidos com o nome de “oxbow lakes” e na alemã de “Altwasser”. No Brasil, estes
lagos são especialmente numerosos no Pantanal do Mato Grosso do Sul e na Região
Amazônica. Estas regiões apresentam poucas elevações e são muito planas com
grande número de rios meândricos, oferecendo, portanto, condições favoráveis à
formação de inúmeros lagos em ferradura. Na região amazônica, estes lagos são
conhecidos como “sacados” (Esteves, 1988).
Figura 9 - Processo de isolamento de meandros. Modificado de Esteves (1988).
Rompimento e Barramento
23
Segundo ACRE (2000), o rio Purus que recebe, entre outros, o rio Acre, possui
um curso sinuoso e meândrico. Geralmente, quanto mais afastados do leito atual do rio,
mais antigos são os meandros abandonados. Eles podem ser classificados como:
a) meandros em colmatação, com água, separados do leito do rio por estreita
faixa de deposição recente e precariamente ligados à drenagem;
b) meandros em lagos, que permanecem com água, mas já sem ligação com a
drenagem principal;
c) meandros colmatados, sem água, com vegetação e geralmente afastados do
leito do rio.
O rio Acre apresenta curso bastante sinuoso (Figura 10), podendo-se observar
trechos em que o rio tende a formar pontos de estrangulamento como produto da
velocidade do fluxo de água, maior na parte côncava e erosiva e menor na parte
convexa e deposicional. A contínua ação erosiva e deposicional nos locais de
estrangulamento do rio pode resultar no isolamento de meandros, originando-se novos
lagos em forma de ferradura.
Figura 10 - Trecho bastante sinuoso do rio Acre nas proximidades da cidade de Rio Branco, rio
acima. Fotografia obtida em julho de 2005.
Possíveis locais de futuras rupturas e
barramamentos do canal
24
Com base nessa classificação, pode-se dizer que o lago Amapá é um meandro
em lago, embora ainda receba contribuição de material em suspensão em alguns
períodos de cheia do rio Acre.
1.6.2 Águas, Sedimentos e Eutrofização
Os lagos ainda podem ser considerados como oligotróficos (com pouco nutriente
e baixa produtividade, apresentando águas bem oxigenadas) ou eutróficos (com
elevados níveis de nutriente e alta produtividade, o que faz com que sejam deficientes
em oxigênio no hipolímnio) (Davis, 1983).
Em lagos oligotróficos, os sedimentos de fundo refletem a composição de solos
da bacia de alimentação. Em lagos que já sofreram certa eutrofização, a produção
autóctone de carbono, a atividade bacteriana e variações redox podem produzir
modificações internas da composição de sedimento que podem ser lidas da estratigrafia
química como uma história do desenvolvimento limnológico (Engstrom & Wright Jr.,
1984).
A eutrofização é um processo natural observado em muitos lagos, em todo o
mundo, mostrada em trabalhos como os de Miranda et al. (2001), Brown et al. (2004),
Rodríguez-Gallego et al. (2004), Tsujimura (2004), Rahman et al. (2005) e Robarts et al.
(2005). Como observado por Miranda et al. (2001), sedimentos transportados são
frequentemente enriquecidos com nutrientes e matéria orgânica da bacia de
alimentação, contribuindo para nova produção primária e posterior eutrofização do lago.
Com relação aos sedimentos lacustres, estes podem ser classificados como:
orgânicos, com elevado teor de matéria orgânica (>10% do peso seco) (Ungemach
3
apud Esteves, 1988); ou minerais, com baixo teor de matéria orgânica (<10% do peso
seco) (Esteves, 1988).
_____________________
3
UNGEMACH, H. – Sedimentchemismus und seine Beziehung zum Stoffhaushalt in 40 europaishen
Seen. Germany. Universitat Kiel. 420p, 1960.
25
Davis (1983) afirma que o clima tem grande influência sobre os lagos o que afeta
o tipo de acúmulo de sedimento que se encontra nesse ecossistema. Para ele, existem
dois tipos principais: aqueles dominados por acúmulo de sedimentos terrígenos; e
aqueles dominados por precipitados químicos. Sobrepostos a isso, estão os efeitos
climáticos como temperatura, precipitação e latitude. A profundidade da água e a
configuração de fundo também são fatores que afetam o acúmulo de sedimentos.
A relação entre as composições geoquímica e mineralógica de sedimentos
lacustres pode fornecer informações de como variações na composição dos sedimentos
refletem mudanças no nível lacustre e atividades erosivas nos solos da bacia que, por
sua vez, são função do regime climático e vegetação. Nas regiões tropicais, o
intemperismo químico causa transformações minerais marcantes e metais de menor
mobilidade (Al, Ti, Fe, Mn, Cr, Ni, Mo, Nb, Be, Zr, V, U, Th) podem acumular-se em
horizontes de superfície sob condições oxidantes (Rodrigues-Filho et al., 2002).
Engstrom & Wright Jr. (1984) discutem que os materiais húmicos produzidos por
degradação microbiana de plantas terrestres têm um papel importante na mobilização
de Fe e Mn de solos da bacia de alimentação. Redox de solos e retenção de água
podem ser importantes em alguns casos em que mudanças na vegetação da bacia de
alimentação podem influenciar fortemente a estratigrafia de Fe e Mn autigênicos em
sedimentos de lagos.
A deposição e retenção de Fe e Mn em sedimentos lacustres são altamente
dependentes da condição oxi-redutora do sistema lacustre. Contudo, a interpretação
das condições de paleoredox de perfis de Fe e Mn requer avaliação cuidadosa de
mudanças potenciais nos solos da bacia de alimentação, tão bem quanto diagênese e
migração pós-deposicional de fases autigênicas de Fe e Mn. Outros fatores como pH,
mistura de sedimentos e padrões especiais de deposição de sedimentos através da
bacia também podem influenciar os perfis de Fe e Mn (Engstrom & Wright Jr., 1984).
Com relação a suprimento de detritos nos lagos, illita e esmectita constituem os
minerais de argila dominantes e são tão freqüentes quanto o quartzo. Clorita, caulinita,
argilominerais interestratificados e paligorskita estão variavelmente presentes. Existe
uma correspondência geral entre a composição mineral da maioria dos lagos de água
26
doce e a mineralogia média de argilas de rochas e solos ao redor da bacia de
drenagem (Chamley, 1989).
De acordo com Curtis (1985), os minerais de argila detríticos alteram-se
sistematicamente durante a diagênese, como de esmectita para illita, via um
interestratificado illita-esmectita.
Devido à diversidade de materiais lançados e carreados no corpo aquático de
alguns lagos, observa-se que estes sempre encerram uma fração de natureza argilosa
e siltosa e uma fração orgânica (Santos et al., 2005).
Assim, os sedimentos lacustres guardam informações sobre mudanças
ambientais e têm sido estudados por todo o mundo para avaliar as mudanças naturais e
os impactos causados por ação antropogênica (Yang & Rose, 2004).
27
2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 TRABALHO DE CAMPO
2.1.1 Pré-Campo
Nesta etapa, foram feitos os levantamentos bibliográficos sobre aspectos
geológicos, geoquímicos e fisiográficos da região, a elaboração do método para coleta
e análise do material a ser amostrado na área de estudo, bem como o planejamento
para um levantamento de dados sócio-econômicos na área do entorno do lago Amapá.
2.1.2 Campo
Esta etapa do trabalho consistiu de quatro momentos entre os meses de outubro
de 2003 e julho de 2005 quando foram realizadas amostragens de sedimentos e águas,
assim como medidas de parâmetros físico-químicos das águas. Para localização dos
pontos de amostragem, utilizou-se GPS da marca GARMIN’S GPS12 Personal
Navigator.
As medidas dos parâmetros físico-químicos foram feitas em períodos de
estiagem (outubro de 2003 e julho de 2004 e de 2005) e em um período chuvoso na
região (março de 2004) para se ter uma idéia das implicações da variação sazonal
sobre os parâmetros observados. Para tentar compreender a distribuição areal dos
mesmos parâmetros físico-químicos das águas do lago Amapá, foram escolhidas, a
princípio, três estações (LAPF1, LAPF2 e LAPF3) localizadas nos mesmos pontos de
amostragem de sedimento de fundo (Figura 11). No último período de campo, em julho
de 2005 (estiagem), para consubstanciar a investigação da distribuição areal dos
parâmetros das águas, foram consideradas além daquelas, outras três estações no lago
identificadas por Ab, Cb, Bu (Figura 11) e uma estação no rio Acre (RAc) a título de
comparação com os parâmetros do seu rio formador.
Figura 11 - Mapa de amostragem no lago Amapá e entorno, indicando as estações de coleta de materiais. Modificado de imagem de
satélite do site www.googleearth.com.
67º50’
67º51’
67º52’
10º02’30”
10º03’
10º03’30”
Coordenadas dos pontos de
amostragem
Coleta de água e de sedimento de
fundo e medição de parâmetros físico-
químicos
LAPF1 (10º02’41,9”S; 67º51’16,7’W)
LAPF2 (10º03’15”S; 67º50’52”W)
LAPF3 (10º02’58,1”S; 67º51’19,3”W)
Coleta de água e medição de
parâmetros físico-químicos
RAc (10 º 03’ 27”S; 67º 51’10 ”W)
Ab (10º03’20,4”S; 67º51’06,7”W)
Cb (10º02’48,6”S; 67º51’03”W)
Bu (10º03’08,1”S; 67º50’50,8”W)
Riozinho do Rola
Rio Acre
Ramal do Posto de Saúde
Pisciculturas
RAc
LAPF1
LAPF3
LAPF2
Bu
Cb
Ab
Sítios
28
29
No momento da medição de parâmetros de águas nas estações LAPF2 e Bu,
percebeu-se que os eletrodos imersos na lâmina de água eram empurrados por uma
corrente de subsuperfície próxima ao fundo do lago. Para poderem ser feitas as
medições, improvisou-se um guia (remo) para imersão dos eletrodos na lâmina de água
impedindo que esses fossem levados pela correnteza (Figura 12).
Figura 12 - Preparação dos eletrodos para imersão com auxílio de um guia (remo) e medição de
parâmetros físico-químicos das águas na estação Bu próxima à localidade P4 (Piscicultura
Acreana). Local de possível saída de um emissário.
Ainda em outubro de 2003, em período de estiagem, foram feitas as sondagens
para coleta de sedimentos de fundo. Para essas sondagens, levou-se em consideração
o período de estiagem por apresentar menor espessura de lâmina de água.
30
2.1.2.1 Medidas de Parâmetros Físico-Químicos e Coleta de Água
Os parâmetros físico-químicos das amostras de água foram determinados com
pHmetro, condutivímetro e espectrofotômetro Hach-2000 de propriedade do Instituto
Evandro Chagas de Belém e, também, do Grupo de Mineralogia e Geoquímica Aplicada
da Universidade Federal do Pará.
Em outubro de 2003, período de estiagem, foram medidos a temperatura, total de
sólidos dissolvidos (TDS), pH, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido (OD) das
águas do lago em pontos desde a superfície da lâmina de água a profundidades de até
pelo menos 1 m em três estações (LAPF1, LAPF2 e LAPF3) (Figura 11).
Em março de 2004, período chuvoso, foram feitas as mesmas medidas nas
estações LAPF1 e LAPF2, bem como medidas de turbidez, transparência, sólidos totais
em suspensão (STS) e os íons fluoreto, cloreto, nitrito, nitrato, brometo, fosfato, sulfato
e amônio, em laboratório móvel. Para essas medidas, foram utilizados cerca de 5 L de
água de 10 L coletados para cada amostra. Dos outros 5 L de água restantes, foram
filtrados cerca de 500 mL em membranas do tipo Milipore em éster de celulose de
porosidade 0,45 µm para retenção de material em suspensão e acondicionamento das
duas amostras. O processo de filtração foi auxiliado por uma bomba de vácuo portátil.
Ainda nesse mesmo período, foram coletadas duas amostras na superfície da
lâmina de água, uma em cada estação, que foram destinadas a análises químicas. As
amostras de água foram filtradas e acondicionadas em frascos contendo três gotas de
ácido nítrico (HNO
3
) suprapuro (destilado três vezes) para sua conservação. Em julho
do mesmo ano, as medidas de parâmetros físico-químicos foram feitas novamente nas
estações LAPF1 e LAPF2, além da estação LAPF3.
Em julho de 2005, período de estiagem, foram avaliados os mesmos parâmetros
medidos em 2004 durante o período chuvoso, mas não foram considerados os valores
de temperatura, TDS, pH, condutividade elétrica e OD por motivos de descalibração de
alguns aparelhos. Essas medidas foram realizadas nas três estações anteriores
(LAPF1, LAPF2 e LAPF3), bem como nas estações Bu, Cb, Ab e RAc (Figura 11).
31
2.1.2.2 Coleta de Sedimentos
Os sedimentos de fundo do lago Amapá foram coletados ainda em outubro de
2003 através de sondagem de três furos localizados nas estações (LAPF1, LAPF2 e
LAPF3) (Figura 11). A amostragem desses sedimentos foi realizada com o auxílio de
uma sonda manual do tipo Livingstone com hastes e tubos de alumínio com 5 cm de
diâmetro (Figura 13). Essa atividade foi realizada pelos Professores Dr. Marcondes
Lima da Costa, da Universidade Federal do Pará, e Dr. Hermann Behling, da
Universidade de Bremen-Alemanha. O furo F1 testemunhou 4 m de sedimentos, o furo
F2, 2 m e o furo F3, 3 m.
Figura 13 - Sondagem com auxílio de sonda manual tipo Livingstone para coleta de sedimento de
fundo na estação LAPF1 do lago Amapá (Foto: Marcondes Lima da Costa).
32
Os sedimentos contidos nos tubos de alumínio foram transferidos para tubos de
PVC (polivinil-clorine) (Figura 14), após a chegada nos laboratórios em Belém e
embalados com filme de PVC transparente e folha de alumínio para inibir a oxidação.
Figura 14 - Imagem mostrando o testemunho (50 cm de sedimento) já transferido para uma calha
de PVC. Detalhe da seção 318-367,5 cm do furo F1 (Foto: Marcondes Lima da Costa).
Tabela 1 - Períodos de campo, medidas de parâmetros físico-químicos e material amostrado.
Período
Parâmetros físico-químicos medidos
nas águas
Material
coletado
Quantidade
de material
coletado
Outubro
de 2003
(estiagem)
temperatura, TDS, pH, condutividade e OD Sedimentos
de fundo
LAPF1 – 4 m
LAPF2 – 2 m
LAPF3 – 3 m
Março de
2004
(cheia)
temperatura, TDS, pH, condutividade, OD,
turbidez, transparência, STS e íons
(fluoreto, cloreto, nitrito, nitrato, fosfato,
sulfato e amônio)
Água
2 amostras
(LAPF1,
LAPF2)
Julho de
2004
(estiagem)
temperatura, TDS, pH, condutividade, OD,
turbidez, transparência, STS e íons
(fluoreto, cloreto, nitrito, nitrato, brometo,
fosfato, sulfato e amônio)
-
-
Julho de
2005
(estiagem)
turbidez, transparência, STS e íons
(fluoreto, cloreto, nitrito, nitrato, brometo,
fosfato, sulfato e amônio)
Água
-
33
2.2 ANÁLISES LABORATORIAIS
Após a descrição mesoscópica dos testemunhos dos três furos de sondagem
LAPF1, LAPF2 e LAPF3, selecionaram-se as amostras para análises granulométricas,
mineralógicas, químicas e geocronológicas.
2.2.1 Preparação das Amostras
As amostras de água, acondicionadas em campo, foram mantidas resfriadas
durante o transporte e estocadas, em sala fria (a 4ºC), no Instituto Evandro Chagas em
Belém. Posteriormente, seguiram para análises químicas em laboratório.
O material em suspensão, que ficou retido nas membranas após a filtração dos
cerca de 500 mL de água de cada amostra, foi seco a temperatura ambiente para
posteriores análises químicas e mineralógicas.
Algumas amostras de sedimento selecionadas dos furos foram separadas, secas
a temperatura ambiente e pulverizadas em gral de ágata e destinadas às análises
químicas e mineralógicas.
Foram selecionadas, ainda, três amostras de sedimento para datação por
radiocarbono.
Tabela 2 - Distribuição de amostras para análises realizadas.
Material coletado Análises Quantidade de amostras
Água Químicas 2
Químicas 2
Material em Suspensão
Mineralógicas (DRX) 2
Químicas 17
Granulométricas 33
Mineralógicas 118*
Sedimento de Fundo
Geocronológicas 3
* Análises por DRX (total e da fração argila) e MEV.
34
2.2.2 Medições dos Parâmetros Físico-Químicos em Sedimentos
Foram realizadas, também, medições de pH com eletrodo de vidro e de Eh com
eletrodo de platina por inserção direta em determinados pontos ao longo dos
testemunhos coletados, utilizando-se um potenciômetro digital portátil modelo METRO
HM744. Estas determinações foram realizadas no Museu Paraense Emílio Goeldi.
2.2.3 Descrição dos Testemunhos
De acordo com o que foi descrito anteriormente, os testemunhos ficaram
acondicionados em tubos de PVC que foram divididos em seções menores, as quais
foram fotografadas, identificadas e descritas segundo distinção de coloração, presença
ou não de material orgânico e granulometria.
2.2.4 Análises Granulométricas
Foram selecionadas 33 amostras, de aproximadamente 2 cm
3
cada, retiradas
dos três furos (15 amostras do furo LAPF1, 7 do LAPF2 e 11 do LAPF3).
As análises foram realizadas por sedígrafo (analisador de tamanho de partícula a
laser) Quantachrom-Cilas920 com capacidade para analisar partículas com
granulometrias numa faixa de 0,3 a 400 µm (Figura 15). Um diodo laser de alta
estabilidade e resistência projeta numa matriz de fotodiodos a imagem de difração
provocada pelas partículas analisadas. Por meio de um software (The Particle Expert),
obtiveram-se dados de distribuição de tamanho de grãos, em porcentagem, e gráficos
de distribuição de percentual passante (Figura 16), com visualização de resultados e
tempo real e controle de qualidade dos mesmos. A partir desses dados, puderam ser
construídos os histogramas e ser reproduzidas as curvas acumuladas. As análises
foram realizadas na Universidade de Halle, na Alemanha, por cortesia do professor Dr.
Herbert Pöllmann.
35
Figura 15 - Aparelho utilizado na análise granulométrica - Quantachrom-Cilas920. Em detalhe, na
tela do microcomputador, confecção de um gráfico com curvas de distribuição no momento da
análise (Foto: Marcondes Lima da Costa).
Figura 16 - Esquema de análise granulométrica com sedígrafo Cilas 920 e software (The Particle
Expert). Modificado do site www.cilasus.com.
Laser
Partículas
Lente
Detectores
Software de
interface
36
2.2.5 Análises Mineralógicas
Essas análises foram realizadas por meio de difração de raios-X e microscopia
eletrônica de varredura (MEV), seguindo procedimentos conforme a figura 17.
Figura 17 - Fluxograma de análises mineralógicas.
2.2.5.1 Difração de Raios-X (DRX)
Para as análises de DRX, utilizou-se difratômetro Philips PW 3710 equipado com
anodo de cobre (Cukα1 = 1,54060 Ǻ), com monocromador e gerador de tensão e
corrente ajustados para 45 KV, 40 mA, respectivamente. Os registros foram realizados
no intervalo de 5º a 65º com leituras de 2θ, para as amostras totais pulverizadas, e no
intervalo 3º a 36º, para amostras de argilominerais. As identificações dos minerais
foram feitas com auxílio dos softwares APD (PHILIPS) e Minerva, com banco de dados
do ICDD - International Center for Diffraction Data. Essas análises foram realizadas no
Laboratório de Raios-X do Centro de Geociências da UFPA.
37
As amostras de suspensato e sedimento de fundo foram preparadas como
descrito anteriormente (item 2.2.1). As duas amostras de suspensato foram submetidas
apenas à análise por difração de raios-X da amostra total, não sendo possível realizar
análises de MEV por estarem em quantidades insuficientes.
As amostras de sedimento de fundo foram submetidas tanto à análise total
quanto da fração argila. Para análise total, foram destinadas 97 amostras (49 do perfil
LAPF1, 17 do LAPF2 e 31 do LAPF3). Foram selecionadas 12 amostras (cinco do perfil
LAPF1, três do LAPF2 e quatro do LAPF3) para identificação dos minerais de argila,
comparando-se os espaçamentos basais (d) das principais reflexões nos difratogramas
resultantes das análises das amostras orientadas, glicoladas e aquecidas de acordo
com os padrões da literatura (Tabela 3).
Tabela 3 - Espaçamento basal (d) e correspondente ângulo 2θ das primeiras reflexões de minerais
de argila. Adaptado de Carroll (1974), Gomes (1986) e Moore & Reynolds (1997).
Lâmina Orientada Lâmina Glicolada Lâmina Aquecida
Mineral
d(Ǻ) 2θ d(Ǻ) 2θ d(Ǻ) 2θ
Caulinita 7 12,5 7 12,5 - -
Illita 10 8,4 10 8,4 10 8,4
Esmectita
12,5-15,5
6-5,5 17 5,2 10 8,4
A figura 18 detalha os procedimentos para análise da fração argila, dando ênfase
na preparação das lâminas a serem analisadas. Esta etapa de preparação das lâminas
das argilas foi realizada no Laboratório de Sedimentologia do Centro de Geociências da
UFPA.
38
Figura 18 - Procedimentos analíticos para determinação de minerais de argila por DRX na fração
argila.
5 g de amostra total
Dispersão em meio aquoso (75 mL)
Desagragação
do material em ultrassom
(4 min)
Centrifugação a 1000 rpm/2 min
Adição de solução de pirofosfato de sódio
em amostras floculadas
Centrifugação do decantado a
1500 rpm/5 min
Lavagem da amostra para retirada do
pirofosfato
Dispersão do precipitado e
m água (fração
argila)
Preparação das lâminas por pipetagem
Secagem das lâminas por 24 h
Glicolação (etilenoglicol)
Aquecimento (550 ºC/2 h)
Análise DRX da lâmina orientada
Análise DRX da lâmina glicolada
Análise DRX da lâmina aquecida
39
Das 12 amostras destinadas a análise de minerais de argila, apenas a primeira
de cada furo floculou (amostra do topo do perfil). Foi observada maior quantidade de
material floculado na amostra do topo do perfil LAPF1, seguido das amostras dos perfis
LAPF3 e LAPF2, em que houve menos floculação.
2.2.5.2 Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV
Para as análises de MEV, oito amostras de sedimento e uma outra amostra de
coloração azulada, supostamente vivianita, foram retiradas de seções do perfil LAPF1,
secas a temperatura ambiente, fragmentadas, afixadas em lâmina de vidro e
metalizadas com ouro.
Primeiramente, foram obtidas imagens por elétrons secundários. Em seguida,
imagens obtidas por elétrons retro-espalhados foram usadas para análises químicas
semi-quantitativas em alguns pontos nas amostras por espectrometria de energia
dispersiva de raios-X (EDS), utilizando-se um microscópio eletrônico LEO modelo
1430VP.
Estas análises foram realizadas no Laboratório de Microscopia Eletrônica de
Varredura do Centro de Geociências da UFPA.
Para melhor visualização, os pontos analisados foram indicados nas imagens
obtidas por elétrons secundários (item 3.3.2.2).
40
2.2.6 Análises Químicas
As análises químicas foram realizadas em laboratórios especializados conforme
a tabela 4.
Tabela 4 - Métodos analíticos para análises químicas de água, suspensato e sedimento de fundo.
Material Método Elementos analisados Laboratório
Água
ICP-MS
Al, Fe, Na, K, Mg, Mn, Ti, Ba, Sr, Rb, Li, Pb,
Cu, Zn, As, Cd, Hg, Se, Cs, Ce, U, Sn, Sb, B,
I.
Astratom
Suspensato ICP-MS Al, Fe, Na, K, Mg, Mn, Ti, Ba, Sr, Rb, Li, Pb,
Cu, Zn, As, Cd, Hg, Se, Cs, Ce, U, Sn, Sb, B.
Astratom
Sedimento
de Fundo
ICP-MS
Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, Mn,b P, Sc, Be,
V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Nb,
Mo, Ag, In, Sn, Sb, Cs, Ba, ETR, Hf, W, Tl, Pb,
Bi, Th, U.
ActLabs
ActLabs – Activation Laboratories Ltd/Canadá.
Astratom – Astratom Pesquisas e Análises Ltda/São Paulo-Brasil.
2.2.6.1 Análise Química da Água
As duas primeiras amostras de água, coletadas no mês de março de 2004
(período de cheia), foram analisadas por espectrometria de massa por plasma acoplado
induzido (ICP-MS) em equipamento modelo Ultra Mass 700-Varian. Essas análises
foram realizadas no Laboratório Astratom Pesquisas e Análises Ltda em São Paulo.
2.2.6.2 Análise Química do Material em Suspensão
O material que foi filtrado das duas amostras de água, quando da coleta do mês
de março de 2004, foi encaminhado para determinação elementar em amostras de
suspensato. Para tal análise, seguiu-se a Metodologia EPA 3051 (Método de Digestão
Ácida Assistida por Microondas de Sedimentos, Resíduos, Solos e Óleos) elaborada
41
pela Agência de Proteção Ambiental Americana (USEPA), em que amostras
representativas de até 0,5 g são digeridas com 10 mL de HNO
3
concentrado por 10
minutos usando aquecimento por microondas. O recipiente que contém a amostra
digerida é de fluorcarbono. Após o resfriamento, o material é filtrado, centrifugado e
diluído em volume para análise elementar por ICP-MS (USEPA 3051, 1994). O
equipamento de ICP-MS utilizado foi de modelo Ultra Mass 700-Varian. Essas análises
também foram realizadas no Laboratório Astratom Pesquisas e Análises Ltda em São
Paulo.
2.2.6.3 Análise Química Total do Sedimento de Fundo
Dos três testemunhos sondados, o perfil do furo F1 foi tomado de forma
representativa por ser o de maior profundidade. Foram selecionadas e preparadas 17
amostras desse perfil conforme descrito anteriormente (item 2.2.1) e, assim,
encaminhadas para laboratório especializado. As amostras passaram por um processo
de abertura total em fusão alcalina com tetraboreto e tetraborato de lítio e, em seguida,
analisadas por ICP-MS para determinação da sua composição química. Estas análises
foram realizadas pelos Activation Laboratories Ltd., no Canadá.
2.2.6.4 Quantificação da Matéria Orgânica do Sedimento
Essa determinação permitiu uma quantificação do material orgânico nas
amostras representativas das camadas sucessivas que compõem os perfis.
O método utilizado foi o de Determinação de Carbono Orgânico Prontamente
Oxidável de Walkley-Black (1947) modificado por Jackson (1958).
Por se tratar de um material em ambiente de água doce, portanto, com muito
pouca ou nenhuma quantidade de íons cloreto (Cl
-
), foi utilizada uma pequena
quantidade de Ag
2
SO
4
para prevenir uma possível oxidação do ânion. A matéria
orgânica foi quantificada de acordo com a seguinte equação:
% M
org
= 10 (1- T/S) x F
(1)
42
Onde,
S = Padronização do Branco (volume de solução ferrosa amoniacal).
T= Titulação da amostra (Volume de solução ferrosa amoniacal).
F = Fator (=1,03 para 0,5 g de amostra).
O fator F foi determinado a partir da seguinte equação:
A determinação da quantidade de matéria orgânica nos sedimentos de fundo do
lago Amapá foi realizada no Laboratório de Análises Químicas do Centro de
Geociências da Universidade Federal do Pará.
2.2.7 Datação por Radiocarbono
As três amostras escolhidas para determinação da idade radiocarbono dos
sedimentos de fundo do lago Amapá foram selecionadas das seções 82-84 cm, 231-
232 cm, 254-256 cm de profundidade. A idade foi determinada por espectrometria de
massa por aceleração (AMS-facility) – da Universidade de Erlangen na Alemanha -,
uma ferramenta de análise ultra-sensitiva para estudos como ambientais, em química e
em arqueologia, entre outros.
As amostras do laboratório de AMS de Erlangen ainda contêm pelo menos 1 mg
de carbono após a preparação química. O método de Radiocarbono é usado para
determinação de idade de amostras com até 50.000-60.000 anos. Para essas datações,
é usada a Dendrocronologia para determinação da concentração original de
14
C na
atmosfera que foi alterada por desvios de intensidade de radiação cósmica. A
preparação das amostras de sedimento é feita através do método AAA (Ácido-Álcali-
Ácido) – HCl e NaOH. Após a preparação, as amostras devem ser transformadas para
uma forma compatível na análise por AMS, oxidando o CO
2
em analisador elementar e
(2)
F = (1N) x (12/ 4000) x 1,72 x (100/peso da amostra)
43
sua subseqüente redução para carbono elementar (www.14c.uni-erlangen.de) (Figura
19).
Figura 19 - Diagrama de combustão de amostra em um analisador elementar. Modificado do site
www.14c.uni-erlangen.de.
Após a etapa de redução, as amostras seguem para determinação da idade
radiocarbono no AMS-facility (Figura 20).
Figura 20 - Diagrama das etapas de funcionamento do espectrômetro de massa por aceleração
(AMS-facility) da Universidade de Erlangen. Modificado do site www.14c.uni-erlangen.de.
44
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 ASPECTOS GERAIS
O lago Amapá tem um formato típico em ferradura com extensão aproximada de
3 km em estágio de colmatação (Figura 21), recebendo ainda carga em suspensão do
seu rio formador, o rio Acre, principalmente à época das enchentes decenais.
Figura 21 - O lago Amapá e sua típica morfologia em ferradura e localização dos pontos de coleta
de sedimento de fundo. Margens direita e esquerda do lago orientadas de acordo com o antigo
curso do rio Acre indicado na figura. Imagem modificada do site www.googleearth.com.
A denominação das margens “direita” e “esquerda” foi estabelecida baseando-se
no percurso do paleo-rio Acre, antes do isolamento do meandro que formou o lago
Amapá (Figura 21).
45
A lâmina de água chegou a 3,25 m na estação mais profunda, LAPF3, medida
em julho de 2005 (Figura 22).
Figura 22 - Perfil longitudinal do lago Amapá com indicação dos logs dos furos de sondagem nas
suas respectivas estações.
O lago é alimentado, durante os períodos de cheia, pelo braço mais afastado do
rio Acre (Figura 23), por onde recebe sedimentos inorgânicos em suspensão. Nos
períodos de estiagem, a ligação entre o lago e o rio é interrompida, passando o primeiro
a continuar recebendo material apenas dos terrenos que o margeiam, como matéria
orgânica de vegetação e pequenos organismos mortos e material inorgânico resultantes
da erosão de suas margens.
46
Figura 23 - Imagem aérea do lago Amapá. Pode-se visualizar um tanque de piscicultura dentro da
localidade P5 (Piscicultura Nordeste), às margens do lago, próximo à estação LAPF2. Ao fundo,
um trecho sinuoso do rio Acre. Foto obtida no mês de julho de 2005 (estiagem), por sobrevôo.
Grande parte do perímetro às margens do lago Amapá é recoberta de mata
fechada, mas, afastando-se dessas margens para terra firme, podem ser observadas
alterações na paisagem natural como desmatamento devido à ocupação antrópica da
área (Figuras 23 e 24).
47
Figura 24 - Imagem aérea parcial do lago Amapá mostrando as estações LAPF1 e LAPF3.
Modificado de Vectra (2003).
Pela imagem da figura 24, é possível observar áreas onde se concentram
algumas atividades econômicas no ramo de piscicultura - localidade P3 (Piscicultura
Amapá) -, a sudeste da estação LAPF1, e muitas áreas já sem vegetação nativa como
conseqüência da ocupação humana.
48
O antigo leito do rio Acre pode ser observado a caminho do Lago Amapá ao
longo de alguns trechos da estrada que leva até o lago (Figura 25).
Figura 25 - Imagem dos terrenos em torno do lago Amapá, sendo possível visualizar trechos do
paleo-rio Acre, alguns na forma de ferradura (lagos assoreados). A paisagem à margem direita do
rio Acre é predominantemente aluvial holocênica e à margem esquerda é flúvio-lacustre terciária.
Modificado do site www.googleearth.com.
Dentro de algumas propriedades, aos arredores do lago Amapá, pode-se
observar o paleo-barranco do rio (Figura 26) o qual é recoberto pela água quando de
grandes enchentes do rio Acre. As mais recentes ocorreram em 1978, 1988, 1997 e
2006. Nesse último período de cheia (fevereiro de 2006), a lâmina de água no lago
Amapá chegou a cerca de 10,6 m de espessura a altura do furo F1.
49
Figura 26 - Imagem de dentro da localidade P2 às margens do lago Amapá, no perímetro entre as
estações de coleta LAPF1 e LAPF3, tendo ao fundo o lago. O detalhe, acima, é de um paleo-
barranco do rio Acre precursor do lago Amapá.
50
Figura 27 - Imagens de troncos de árvores às margens do lago Amapá com marcas do nível da
água da penúltima grande enchente do rio Acre que ocorreu em 1997. Fotografia obtida na
localidade P3, em julho de 2005.
51
3.2 ASPECTOS FÍSICO-QUÍMICOS DAS ÁGUAS
3.2.1 Temperatura
A temperatura das águas superficiais do lago Amapá variou de 30 a 34,3ºC no
mês de outubro de 2003, com pouca variação areal e sazonal no período entre 2003 e
2004 (Figura 28). As pequenas diferenças de temperatura observadas entre as
estações devem refletir as incidências de luz solar na superfície do lago ao longo do
dia, controladas pela cobertura vegetal de suas margens.
a) b)
Figura 28 - a) Distribuição da temperatura nas águas do lago Amapá, em profundidade, nas três
estações (outubro de 2003 - estiagem); b) Distribuição areal da temperatura no lago entre os
meses de outubro de 2003 e julho de 2004. As medidas mostram variação areal e sazonal.
Nos primeiros 100 cm de profundidade de lâmina de água, a temperatura se
estabiliza, a partir de 85 cm, em torno de 29ºC. A maior variação observada foi na
estação do furo F1, enquanto que nos furos F2 e F3 as temperaturas são semelhantes
(Figura 28).
Na estação LAPF1, a maior temperatura se justifica pelo maior recebimento de
luz solar. Essa grande insolação se dá em virtude da posição geográfica favorável em
que esta estação se localiza no trecho do lago que está na direção E-W do sol, numa
Temperatura(ºC)
Profundidade (cm)
Temperatura(ºC)
Profundidade (cm)
Temperatura(ºC)
Profundidade (cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3
Estações
Temperatura (ºC)
out/03
mar/04
jul/04
Temperatura(ºC)
Estações
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3
Estações
Temperatura (ºC)
out/03
mar/04
jul/04
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3
Estações
Temperatura (ºC)
out/03
mar/04
jul/04
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3
Estações
Temperatura (ºC)
out/03
mar/04
jul/04
Temperatura(ºC)
Estações
Estações
:
1 – LAPF1
2 – LAPF2
3 – LAPF3
Períodos
:
Out/2003 - estiagem
Mar/2004 - cheia
Jul/2004 - estiagem
52
zona em que a vegetação nas margens direita e esquerda não fornece sombra à lâmina
de água e, além disso, já foi removida em parte.
A estação LAPF3, embora próxima a LAPF1, recebe menor incidência de raios
solares durante o dia devido ao impedimento provocado pela mata ciliar na margem
esquerda pela manhã e na margem direita no fim da tarde. Já na estação LAPF2, a
pequena variação de temperatura deve-se, também, à pouca profundidade da lâmina
de água.
A estação LAPF1 começa a receber os primeiros raios de sol logo no início da
manhã. Só depois é que as outras duas estações recebem luz solar diretamente
incidente. Durante todo o dia, a estação LAPF1 permanece sob a incidência dos
intensos raios solares até o fim da tarde, enquanto as estações LAPF2 e LAPF3 deixam
de receber esses raios primeiramente. Levando-se em conta os aspectos abordados,
ficam claras as diferenças de comportamento das curvas térmicas observadas no
gráfico da figura 28a, com similaridades entre as estações LAPF2 e LAPF3 e
disparidade dessas em relação à estação LAPF1.
A ação dos ventos também contribui para o equilíbrio térmico, juntamente com a
turbulência provocada pelo aporte de material provindo do rio Acre, mantendo uma
estabilidade térmica vertical com pequenas variações. Como a maioria dos lagos
amazônicos, o lago Amapá pode ser considerado como polimítico (Almeida, 2000), com
circulação de água durante o dia, o ano todo, permitindo homogeneização da
temperatura por todo o corpo de água. A distribuição de temperatura no epilímnio,
quando este é evidente em lagos estratificados termicamente, pode variar tanto devido
à temperatura do ar logo acima da lâmina de água quanto à da camada mais profunda,
dependendo da circulação (Davis, 1983).
O lago Amapá, embora raso, apresenta aumento térmico nas camadas de água
mais superficiais da estação LAPF1. A elevação da temperatura também pode provocar
ventos que amenizam a sensação térmica no local.
53
3.2.2 Potencial Hidrogeniônico - pH
O pH medido nas águas superficiais do lago Amapá, em outubro de 2003, ficou
em torno de 9 nas três estações (LAPF1, LAPF2 e LAPF3), diminuindo com a
profundidade e tendendo à neutralidade (pH = 7). Esse valor médio (pH = 9) mantém-se
estável até, aproximadamente, 60 cm de lâmina de água abaixo. A variação mais
brusca foi observada na estação LAPF2 (de 8,7 para 6,7) de 60 a 80 cm de
profundidade. Sazonalmente, os valores de pH da superfície chegaram a valores
próximos de 9 (básico) no período de estiagem, em outubro de 2003, e não
ultrapassaram o valor 7 (pH neutro) no mês de março de 2004 (período chuvoso)
(Figura 29).
a) b)
Figura 29 - a) Distribuição do pH em profundidade nas três estações, em outubro de 2003
(estiagem); b) Distribuição areal do pH no lago entre os meses de outubro de 2003 e julho de 2004,
As medidas mostram variação areal e sazonal.
Em algumas horas do dia, durante os períodos de estiagem, pode ser observada
uma grande distribuição de algas na superfície do lago. Essas podem estar contribuindo
para um aumento na basicidade, uma vez que elas removem CO
2
da água elevando o
seu pH.
Profundidade (cm)
pH
Profundidade (cm)
pHpH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 3
Estações
pH
out/03
mar/04
jul/04
Estações
pH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 3
Estações
pH
out/03
mar/04
jul/04
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 3
Estações
pH
out/03
mar/04
jul/04
Estações
pH
Estações
:
1 – LAPF1
2 – LAPF2
3 – LAPF3
Períodos
:
Out/2003 - estiagem
Mar/2004 - cheia
Jul/2004 - estiagem
54
No período chuvoso, quando as águas do rio Acre (pH = 7, em março de 2004)
invadem o lago Amapá (pH = 8-9), trazendo matéria orgânica e muito material em
suspensão, o pH das águas do lago diminui em função do aumento da concentração de
íons H
+
. Como, nesse período, há menor incidência de luz solar nas águas, há
diminuição na atividade fotossintética das algas, o que implica baixo consumo de CO
2
.
A dissolução de CO
2
em água leva à formação de ácido carbônico conforme a
reação:
CO
2(g)
+ H
2
O
(l)
⇔
⇔⇔
⇔ H
2
CO
3(l)
(3)
O ácido, em solução, libera íons H
+
por ionização:
H
2
CO
3(l)
+ H
2
O
(l)
⇔
⇔⇔
⇔ H
3
O
+
(aq)
+ HCO
3
-
(aq)
(4)
HCO
3
-
(aq)
+ H
2
O
(l)
⇔
⇔⇔
⇔ H
3
O
+
(aq)
+ CO
3
2-
(aq)
(5)
A ionização do ácido aumenta a concentração os íons H
+
em relação aos íons
OH
-
liberados na auto-ionização da água conforme as equações (4), (5) e (6),
deslocando o equilíbrio dessa última reação para o sentido inverso, diminuindo assim a
concentração de íons OH
-
em solução. Isso significa pH mais baixo, favorecendo o meio
ácido.
2H
2
O
(l)
⇔
⇔⇔
⇔ H
3
O
+
(aq)
+ OH
-
(aq)
(6)
Quando começa o período de estiagem, a atividade fotossintética das algas
aumenta em função do aumento da irradiação solar no corpo aquático, ou seja, há
aumento no consumo de CO
2
liberado nos processos de respiração dos animais
aquáticos. A diminuição da quantidade de CO
2
nas águas do lago Amapá colabora,
então, para o aumento do pH.
Os valores de pH medidos no período chuvoso (março de 2004) (Figura 29b)
estão na faixa dos encontrados para águas de lagos de diferentes planícies de
inundação brasileiras (Amazônica, do Paraná, Moji-Guaçu, por exemplo) que foram
registrados no trabalho de limnologia comparativa de Carvalho et al. (2001). São
55
semelhantes, também, aos valores de pH encontrados em lagos de área urbana no
entorno da cidade de Boa Vista, em Roraima (de 6,5 a 8,2), estudados por Meneses et
al. (2005).
3.2.3 Sólidos Dissolvidos Totais - TDS
Os valores de TDS encontrados nas águas superficiais do lago Amapá, em
outubro de 2003, variaram de 42 a 49 ppm entre as estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.
No mês de março de 2004, período de cheia, os valores de TDS baixaram para 18,5
ppm, em média, voltando a se elevar no mês de julho do mesmo ano com média de 32
ppm (Figura 30).
a) b)
Figura 30 - a) Distribuição de TDS em profundidade nas três estações, em outubro de 2003
(estiagem); b) Distribuição areal de TDS no lago entre os meses de outubro de 2003 e julho de
2004. As medidas mostram variação areal e sazonal.
Esses valores medidos no lago Amapá são bem elevados se comparados aos
valores medidos por Meneses et al. (2005) em lagos de área urbana no entorno da
cidade de Boa Vista em Roraima (2-7 ppm).
Profundidade (cm)
TDS (ppm)
Profundidade (cm)
TDS (ppm)TDS (ppm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3
Estações
TDS (ppm)
out/03
mar/04
jul/04
TDS (ppm)
Estações
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3
Estações
TDS (ppm)
out/03
mar/04
jul/04
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3
Estações
TDS (ppm)
out/03
mar/04
jul/04
TDS (ppm)
Estações
Estações
:
1 – LAPF1
2 – LAPF2
3 – LAPF3
Períodos
:
Out/2003 - estiagem
Mar/2004 - cheia
Jul/2004 - estiagem
56
No período de estiagem (outubro de 2003), a quantidade de sólidos dissolvidos
foi maior na estação LAPF2 (cerca de 51 ppm, em média) e menor na estação LAPF3
(aproximadamente, 43 ppm em média) nos primeiros 40 cm de lâmina d’água (Figura
30a). A partir daí (de 40 a 80 cm), os valores de TDS diminuem, estabilizando em 40
ppm em profundidades maiores que 80 cm.
A maior variação na concentração de TDS foi observada de 40 a 60 cm de
profundidade na estação LAPF2 com um decréscimo de 7 ppm entre esses pontos de
medição.
Durante a estiagem (outubro de 2003), a espessura da lâmina de água é menor
em função do menor volume de água no lago. Com isso, a concentração de sólidos
dissolvidos aumenta nesse período. Com o início das chuvas na região, o aumento no
volume de água de origem pluvial e fluvial contribui para a diluição dos sólidos
dissolvidos implicando diminuição da concentração de TDS.
3.2.4 Condutividade Elétrica
A condutividade elétrica das águas do lago Amapá é relativamente elevada
(Figura 31). O maior valor em águas superficiais foi medido na estação LAPF2 (83
µS/cm), durante o período de estiagem em 2003 (Figura 31a), coincidindo com o ponto
de maior valor de TDS encontrado. O menor valor foi na estação LAPF3 (73 µS/cm),
enquanto que na LAPF1, a condutividade medida foi de 79 µS/cm. Os valores de
condutividade elétrica nas três estações diminuem com a profundidade para valores
próximos de 70 µS/cm.
Os valores médios com variação areal nas águas de superfície ficaram em 78
µS/cm (outubro de 2003) e 55 µS/cm (julho de 2004), ambos, períodos de estiagem
(Figura 31b), sendo comparáveis a valores encontrados em águas de bacias
hidrográficas como as do Solimões e Purus, conforme constatado por Costa et al.
(2003) e Horbe et al. (2003).
57
a) b)
Figura 31 - a) Distribuição de condutividade em profundidade nas três estações, em outubro de
2003 (estiagem); b) Distribuição areal de condutividade no lago entre os meses de outubro de
2003 e julho de 2004. As medidas mostram variação areal e sazonal.
Fittkau
4
apud Esteves (1988) constatou que os valores mais altos de
condutividade (30-200 µS/cm) estão na porção oeste da Amazônia, onde se encontra o
lago Amapá, em decorrência das altas cargas de material em suspensão.
Esses valores de condutividade elétrica refletem os de TDS encontrados nos
mesmos períodos com variações similares entre as estações e sazonalmente. Nos
períodos de estiagem, destacam-se os maiores valores de TDS, logo apresentam os
maiores de condutividade elétrica. Já nos períodos de cheia, em que os valores de TDS
são mais baixos, os de condutividade encontrados são bem menores também.
_____________________
4
FITTKAU, E. J. – Ökologische Gliederung des Amazonasgebietes auf geochemischer. Grundlage.
Minister. Forsch. Geol. Palaönt., H 20/21:35-50, 1971.
Condutividade (µS/cm)
Profundidade (cm)
Condutividade (µS/cm)Condutividade (µS/cm)
Profundidade (cm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3
Estações
Condutividade (µS)
out/03
mar/04
jul/04
Estações
Condutividade (
µ
S/cm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3
Estações
Condutividade (µS)
out/03
mar/04
jul/04
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 2 3
Estações
Condutividade (µS)
out/03
mar/04
jul/04
Estações
Condutividade (
µ
S/cm)
Estações
:
1 – LAPF1
2 – LAPF2
3 – LAPF3
Períodos
:
Out/2003 - estiagem
Mar/2004 - cheia
Jul/2004 - estiagem
58
3.2.5 Oxigênio Dissolvido - OD
As águas superficiais do lago Amapá apresentaram valores de OD que variaram
de 3,3 a 5 mg/L, no mês de outubro de 2003 (estiagem) (Figura 32).
a) b)
Figura 32 - a) Distribuição de OD em profundidade nas três estações, em outubro de 2003
(estiagem); b) Distribuição areal de OD no lago entre os meses de outubro de 2003 e julho de 2004.
As medidas mostram variação areal e sazonal
.
Os valores mais elevados foram medidos nas estações LAPF1 e LAPF2 e se
estendem desde a superfície até 60 cm de profundidade (cerca de 4,8 mg/L). Este valor
cai para 3 mg/L a 80 cm e se mantém estável até 100 cm de profundidade.
Essa diminuição de OD em profundidade é um fato normal em estudos de lagos
podendo ser explicado pela menor incidência de luz.
A própria massa de ar que circula na superfície de água, nesse período, contribui
para o aumento de oxigenação do corpo aquático. Como já explicado anteriormente, na
estação LAPF1, com temperaturas mais elevadas de águas superficiais, pode haver
maior formação de ventos que contribuem também para oxigenação da água. Já na
estação LAPF2, a produção primária é maior, com grande concentração de fauna e
flora aquática.
Profundidade (cm)
OD (mg/L)
Profundidade (cm)
OD (mg/L)OD (mg/L)
0
1
2
3
4
5
1 2 3
Estações
OD (mg/L)
out/03
mar/04
jul/04
OD (mg/L)
Estações
0
1
2
3
4
5
1 2 3
Estações
OD (mg/L)
out/03
mar/04
jul/04
0
1
2
3
4
5
1 2 3
Estações
OD (mg/L)
out/03
mar/04
jul/04
OD (mg/L)
Estações
Estações
:
1 – LAPF1
2 – LAPF2
3 – LAPF3
Períodos
:
Out/2003 - estiagem
Mar/2004 - cheia
Jul/2004 - estiagem
59
Nos períodos de cheia, diminui a incidência de luz solar no lago, reduzindo a
atividade fotossintética das algas (item 3.2.2). A decomposição de matéria orgânica
submersa e a respiração dos organismos aquáticos contribuem para o aumento no
consumo de oxigênio, diminuindo a quantidade desse gás dissolvido nas águas. O
oxigênio pode, ainda, participar de reações de oxidação de íons metálicos dissolvidos
como Fe e Mn.
Durante as estiagens, com o aumento da atividade fotossintética do fitoplâncton,
disponibiliza-se mais oxigênio para o meio aquático aumentando a concentração de OD
nas águas.
3.2.6 Turbidez, Sólidos Totais Suspensos (STS) e Transparência
3.2.6.1 Estudo Areal e Sazonal
Nos períodos de estiagem (julho de 2004 e 2005), foram registrados valores mais
elevados de turbidez na estação do furo F2 (68 UNT em 2004 e 88 UNT em 2005) em
relação às outras estações (20 e 22 UNT na do furo F1; 21 e 24 UNT na do furo F3, em
julho de 2004 e 2005, respectivamente, em ambas as estações). Os valores de turbidez
na estação do furo F2, no período de estiagem, são comparáveis aos valores desse
parâmetro no período de cheia (março de 2004) nessa mesma estação e na estação do
furo F1.
As águas do lago Amapá são constantemente utilizadas pelos moradores de seu
entorno. De acordo com CONAMA nº. 20 (1986), as águas naturais do Brasil com até
100 UNT podem ser utilizadas para consumo, desde que passem por tratamento
convencional em que há remoção das partículas em suspensão, reduzindo o valor de
tubidez a até 5 UNT.
Tabela 5
-
Valores de turbidez, STS e transparência determinados nas águas do lago Amapá
e
períodos de realização das medidas.
Março/2004 (cheia) Julho/2004 (estiagem) Julho/2005 (estiagem) Parâmetro
F1 F2 F1 F2 F3 F1 F2 F3
Turbidez (UNT)
60 71 20 68 21 22 88 24
STS (mg/L)
24 33 8 44 12 10 60 13
Transparência (UC)
50 50 96 355 115 123 458 133
60
Mesmo durante o período de cheia (março de 2004), o valor da turbidez na
estação LAPF2 é maior do que na estação LAPF1. Em julho de 2004, enquanto os
valores de turbidez nas estações LAPF1 e LAPF3 estavam em torno de 20 e 21 UNT,
respectivamente, na estação LAPF2 este parâmetro chegou a 68 UNT. O valor foi ainda
maior (88 UNT) na estação LAPF2 no último período de estiagem estudado (julho de
2005), ao passo que os valores desse parâmetro nas duas outras estações
aumentaram em três unidades, no máximo (de 21 para 24 UNT, na estação LAPF3).
Mesmo com valores acima de 60 UNT registrados em março de 2004 e valores
bastante elevados encontrados nos períodos de estiagem, as águas do lago Amapá
podem ser consideradas como aceitáveis para fins de tratamento para o consumo
humano.
Com o início do período chuvoso na região, o nível de água do rio Acre sobe até
invadir o lago Amapá com suas águas túrbidas, carreando material em suspensão. À
medida que o nível de água do rio desce, diminuem-se as perturbações nas águas do
lago e aumenta a sedimentação do suspensato fino que ali entrou.
Como a turbidez se deve à quantidade de STS existente na água, é de se
esperar que os valores desses últimos sejam maiores nos períodos de cheia como, de
fato, o são (24 e 33 mg/L nas estações LAPF1 e LAPF2, respectivamente). A anomalia
nos valores de turbidez da estação LAPF2 reflete os também elevados valores de STS
medidos nessa estação (44 mg/L em julho de 2004 e 60 mg/L em 2005). Esses valores
de STS e turbidez mais elevados na estação LAPF2 se devem, além do rio Acre, às
atividades no ramo de piscicultura que, de certa forma, estão contribuindo com o aporte
de carga em suspensão no lago. Foi observada em campo, nas proximidades dessa
estação, uma tubulação que passa sob o leito de uma estrada de terra interligando uma
propriedade ao lago Amapá (Figura 33). Nessa área, notou-se a acumulação de
material rico em argila e com restos de construção civil, formando um banco na margem
do lago. O material de construção pode ter sido conduzido intencionalmente através de
máquinas para algum tipo de contenção (Figura 34).
61
Figura 33 - Possível emissário saindo de uma propriedade (piscicultura) em direção ao lago
Amapá. Depois de cruzar a estrada de terra, não é possível visualizar o prolongamento da
tubulação. Provavelmente, termina dentro do lago, subterraneamente.
Lago Amapá
Lago Amapá
Lago Amapá
62
Figura 34 - Banco de areia e argila formado por material transportado do entorno do lago e das
próprias margens. Esse material foi depositado recentemente e é exposto durante os períodos de
estiagem, quando baixa o nível d’água do lago. Imagem de julho de 2005.
As medidas mais elevadas de alguns parâmetros podem ser explicadas, em
parte, por injeção de material sólido de pisciculturas já que a existência de tubulações
permite sugerir que esse material foi conduzido para o lago. A re-suspensão de
sedimento de fundo do lago nas estações próximas a essas pisciculturas,
provavelmente, deve-se à formação de ventos ou à presença de algum emissário.
As maiores transparências foram registradas nos períodos de estiagem com
mínimas de 96 UC na estação LAPF1 e 115 UC na estação LAPF3, em julho de 2004.
Nesse mesmo período, a transparência das águas do lago chegou a 355 UC na estação
LAPF2 e a quase 460 UC em julho de 2005. Os valores de transparência registrados
anteriormente no período de cheia (março de 2004) não ultrapassaram 50 UC. Esses
resultados também estão relacionados ao regime hidrológico do sistema flúvio-lacustre.
Nos períodos de chuva, maiores quantidades de material em suspensão na água
condicionam menos transparência. Com a diminuição da espessura da lâmina de água
e maior sedimentação do material em suspensão, aumenta a transparência nas águas
do lago Amapá. Por isso, os valores de transparência medidos nas águas do lago foram
elevados em julho de 2004 (estiagem) (96 UC na estação LAPF1 e 355 UC na LAPF2)
e maiores ainda em julho de 2005 (123 UC e 458 UC nas estações LAPF1 e LAPF2,
respectivamente).
63
3.2.6.2 Estudo Espacial – Superfície e em Profundidade
No último período de estiagem estudado (julho de 2005), os valores de turbidez
nas águas superficiais do lago Amapá variaram de 20 a 96 UNT (estações Ab e LAPF2,
respectivamente) (Figura 35).
Destacam-se, nesse período, maiores valores de turbidez nas estações Bu e
LAPF2 (Figura 35). Como já comentado anteriormente, a turbidez está relacionada à
concentração de sólidos totais suspensos, observando-se similar variação deste último
parâmetro nas águas superficiais por toda a extensão do lago (Figura 36). Os valores
um pouco mais elevados nessas estações justificam-se pela re-suspensão do material
recentemente sedimentado no fundo do lago, principalmente na estação LAPF2, onde a
lâmina de água é menos espessa.
Como observado, a estação LAPF2 apresenta valores de STS e,
conseqüentemente, de turbidez, mais elevados, tanto em águas superficiais quanto em
profundidade. Esses valores aumentam de 74 UNT nas águas de superfície da margem
esquerda para 88 UNT na região central e chegam a 96 UNT na margem direita. A
concentração de STS também aumenta nesse sentido de 46 mg/L até 64 mg/L.
Os valores medidos no rio formador do lago Amapá são ligeiramente superiores
aos medidos na maioria das estações e bem inferiores aos medidos na estação LAPF2.
Figura 35 - Distribuição da turbidez nas águas do lago Amapá
(0-0,1m de profundidade) em julho de 2005. Três pontos de
amostragem em algumas estações representam os resultados
pontuais nas margens esquerda e direita e região central
(estações Ab, LAPF1, LAPF3 e LAPF2). Imagem-base extraída
do site www.googleearth.com.
Figura 36 - Distribuição da STS nas águas do lago Amapá (0-
0,1m de profundidade) em julho de 2005. Imagem-base extraída
do site www.googleearth.com.
Legenda Legenda
64
65
3.2.7 Composição Iônica das Águas
As concentrações de fluoreto e sulfato estavam abaixo do limite de detecção do
aparelho, em sua maioria, não podendo ser avaliadas suas variações neste estudo.
Em regime de alta pluviosidade e predominância de rochas sedimentares, a
composição iônica das águas é determinada pela composição das rochas, ou seja, pela
geologia da bacia de drenagem (Hutchinson
5
apud Esteves, 1988). Em alguns casos,
deve-se levar em conta o tipo de influência antrópica à qual um corpo de água está
submetido (Esteves, 1988).
Por estar localizado em perímetro urbano, o lago Amapá recebe carga iônica
também devido à ação antrópica.
3.2.7.1 Estudo Areal e Sazonal de Amônia, Nitrito e Nitrato
No período de cheia (março de 2004), a concentração de amônia nas águas
superficiais foi de 0,62 ppm na estação LAPF1 e de 0,56 ppm na estação LAPF2
(Figura 37). Em julho desse mesmo ano (período de estiagem), a concentração desse
íon caiu para 0,03 ppm na estação LAPF1 e permaneceu quase constante na estação
LAPF2 (0,5 ppm). A outra estação incluída no estudo (LAPF3) apresentou concentração
de amônia de 0,19 ppm. No mês de julho de 2005 (estiagem), a concentração desse íon
em duas estações experimentou acréscimo, em ambas as estações, de
aproximadamente 0,3 ppm (0,32 ppm, na estação LAPF1; 0,83 ppm, na LAPF2),
enquanto que a estação LAPF3 experimentou ligeiro acréscimo, para 0,3 ppm.
_____________________
5
HUTCHINSON, G. G. – A treatise on limnology. I Geography, physics and chemistry. New York, John
Wiley. 115p, 1957.
66
Figura 37 - Concentração de íons amônia (em ppm). As medidas indicam variação areal e sazonal
nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.
A diminuição na quantidade de amônia nas águas na estiagem relaciona-se ao
fato de que há menos material orgânico sendo carreado para dentro do lago. O
aumento dessa concentração nas estações durante o último período de estiagem (julho
de 2005) sugere que outras fontes atualmente estão contribuindo para que isso ocorra,
de natureza humana ou dos próprios pequenos organismos do lago, que morrem ali
mesmo, e seus excrementos que liberam nitrogênio orgânico para o meio aquoso. A
diminuição na quantidade de amônia na estação LAPF3 reflete menor ação antrópica
nas suas proximidades do que nas outras estações.
No último período de estiagem amostrado (julho de 2005), a distribuição areal de
amônia na superfície das águas do lago Amapá foi bastante homogênea com tendência
a aumentar da estação Ab em direção à estação LAPF2 (Figura 38).
Na estação LAPF2, com valores mais elevados, a concentração do íon diminuiu
da margem direita para a margem esquerda (de 1,00 ppm para 0,73 ppm), havendo
pouca variação com o aumento da profundidade no ponto central (de 0,83 ppm para
0,75 ppm). Nas outras estações (Ab, LAPF3 e LAPF1) localizadas dentro do lago, a
concentração do íon permaneceu abaixo de 0,45 ppm com pouca variação em
profundidade em algumas estações. A estação RAc, localizada no rio Acre, também
experimentou um valor mais baixo, analisado apenas na superfície.
Apesar de os dados correspondentes às concentrações de íons nitrito e,
principalmente, nitrato serem insuficientes para avaliação areal, os poucos obtidos
sobre a concentração do primeiro mostram que as estações com mais baixas
concentrações de amônia apresentam concentrações um pouco mais elevadas de
(Cheia)
(Estiagem) (Estiagem)
67
nitrito. Os valores desse íon variaram de 0,001 a 0,006 ppm, bem abaixo do valor limite
estabelecido pelo CONAMA nº. 20 (1986) em águas destinadas ao consumo humano
que é de 1 ppm. Essas concentrações foram mais elevadas nas estações Ab, LAPF1 e
LAPF3, chegando a 0,006 na primeira. Na estação LAPF2, a concentração de nitrito foi
muito baixa, não podendo ser detectada em águas de superfície, bem abaixo de 0,006
ppm da estação Ab (Figura 39). Esse baixo valor encontrado na estação do furo F2
pode ser explicado por uma maior reciclagem de nitrogênio (NO
2
-
) nesse ambiente que
mostra uma grande recarga de amônia por fontes já mencionadas. Na estação Ab, o
processo de nitrificação do nitrito deve ser bem mais baixo, elevando a concentração
desse íon em relação às outras estações.
Figura 38 - Distribuição de íons amônia nas águas do lago
Amapá (0-0,1m de profundidade) em julho de 2005. Imagem-
base extraída do site www.googleearth.com.
Figura 39 - Distribuição de íons nitrito nas águas do lago Amapá
(0-0,1m de profundidade) em julho de 2005. Imagem-base
extraída do site www.googleearth.com.
Legenda
68
69
3.2.7.2 Estudo Areal e Sazonal de Fosfato
Em março de 2004 (período de cheia) a concentração de fosfato nas águas
superficiais foi de 0,19 ppm na estação LAPF1 e 0,2 ppm na estação LAPF2 (Figura
40). No período de estiagem do mesmo ano (julho), a concentração aumentou para
1,19 ppm na estação LAPF1, para 1,27 ppm na estação LAPF2 e foi medido 0,16 ppm
na estação LAPF3.
No período de estiagem do ano seguinte (julho de 2005), a concentração de
fosfato caiu para 0,12 ppm na estação LAPF1, 0,09 ppm na LAPF2 e 0,06 na LAPF3.
Figura 40 - Concentração de íons fosfato (em ppm). As medidas indicam variação areal e sazonal
nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.
Essas concentrações de fosfato são comparáveis às encontradas para fósforo
total no estudo comparativo de Carvalho et al. (2001) em ambientes lacustres na
planície de inundação Amazônica e são mais elevados que o limite máximo permitido
pelo CONAMA nº. 20 (1986) para águas destinadas a tratamento para consumo
humano (0,025 ppm). Os valores altos de P medidos em julho de 2004 podem estar
refletindo aporte das pisciculturas. Novas medidas deveriam ser feitas para confirmar a
possibilidade de erro analítico ou mesmo de aporte antrópico.
No estudo de distribuição de fosfato nas águas do lago Amapá, no período de
estiagem (julho de 2005) (Figura 41), observou-se concentração ligeiramente mais
elevada nas estações LAPF1, tanto em superfície (máximo de 0,18 ppm) quanto em
profundidade (máximo de 0,26 ppm), e também nas estações Bu, Ab e RAc (no rio
70
Acre). Essas estações estão localizadas em áreas onde existem residências fixas (com
lavagem de roupas em suas águas) e pisciculturas.
Figura 41 - Distribuição de íons fosfato nas águas do lago Amapá (0-0,1m de profundidade) em
julho de 2005. Imagem-base extraída do site www.googleearth.com.
A presença de íons fosfato em águas naturais como as do lago Amapá se explica
pelo material orgânico que sofre degradação, liberando o íon para o meio aquoso.
As concentrações mais elevadas medidas em julho de 2004 (período de
estiagem) podem ser explicadas por aumento na deposição de material orgânico, como
excrementos humanos e de animais (pássaros, peixes, suínos e bovinos) dentro do
lago, além de aporte das pisciculturas. A área de terra firme entre a estação Ab (no lago
Amapá) e a estação RAc (no rio Acre) sofre ocupação antrópica bem como a região em
torno da estação LAPF1, com residências fixas onde os moradores lavam suas roupas.
A influência antrópica nas proximidades da estação Bu é bem mais intensa e agressiva
para com o lago devido à emissão de material, por vezes grosseiro, proveniente das
pisciculturas estabelecidas no local.
71
3.2.7.3 Estudo Areal e Sazonal de Cloreto
A concentração de íons cloreto medida nas águas superficiais do lago Amapá,
em março de 2004 (período de cheia) quase não variou entre as duas estações (2,3
ppm na estação LAPF1 e 2,2 ppm na LAPF2) (Figura 42). Nos períodos de estiagem, a
concentração de cloreto baixou para 1,0 ppm na estação LAPF1 – mesmo valor medido
na estação LAPF3. Na estação LAPF2, a concentração de cloreto aumentou para 3,2
ppm em julho de 2004 e 3,5 ppm em julho de 2005 (períodos de estiagem).
Figura 42 - Concentração de íons cloreto (em ppm). As medidas indicam variação areal e sazonal
nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3.
Esses valores são comparáveis aos de lagos de águas brancas e mistas no
Estado do Amazonas (2,1 ppm, no lago Castanho; 2,0 ppm no lago Calado) e do rio
Solimões (3,1 ppm) estudados por Furch
6
apud Esteves (1988).
A média da concentração de íons cloreto em rios sul-americanos é de 4,9 ppm
(Livingstone
7
apud Esteves 1988), destacando-se os rios Solimões e Purus (de águas
brancas) com média de 4,32 ppm observada por Horbe et al. (2003).
_____________________
6
FURCH, K. – Water chemistry of the Amazon: the distribution of chemical among freshwaters. In SIOLI,
ed. The Amazon. Limnology and Landscape ecology of a mighty tropical river and its basin. The Hague,
Dr. W. Junk. P. 167-199, 1984.
7
LIVINGSTONE, D. A. – Chemical composition of rivers and lakes. U. S. Geol. Surv., Prof. Paper (440):
G.1-64, 1963.
72
Embora se destaquem maiores concentrações de íons cloreto na estação
LAPF2, esses valores estão condizentes com os determinados para ambientes de água
doce, apresentando-se centenas de vezes mais baixos do que o permitido pela
Resolução do CONAMA nº. 20 (1986) (250 ppm de cloro).
Vale ressaltar a precipitação de possível sal de K e Cl em amostra de sedimento
de fundo observado em imagem de MEV, provavelmente formado por ocasião da
secagem da amostra a temperatura ambiente durante sua preparação para análise.
No período de estiagem (julho de 2005), a concentração de cloreto foi maior nas
estações LAPF2 e Bu, chegando a 3,5 ppm na primeira (Figura 43). As outras estações
apresentaram valores mais baixos comparáveis ao da estação RAc, no rio Acre, que foi
de 1,3 ppm.
Figura 43 - Distribuição de íons cloreto nas águas do lago Amapá (0-0,1m de profundidade) em
julho de 2005. Imagem-base extraída do site www.googleearth.com.
Do ponto de vista areal, os valores mais altos estão na área de influência de
piscicultura (estação Bu) e na estação LAPF2. Nessas estações, há grande presença
LEGENDA
1,32 – 2,11 ppm
> 2,11 ppm
< 1,32 ppm
73
de pássaros que encontram ali muitos nutrientes disponibilizados pelos efluentes das
propriedades em seu entorno. O cloro faz parte da constituição dos sais incluídos na
dieta de criação de peixes e bovinos, por exemplo, que fazem parte do cenário do
entorno do lago.
3.2.7.4 Estudo Areal e Sazonal de Brometo
Em julho de 2004 (estiagem), a concentração de íons brometo foi de 0,02 ppm na
estação LAPF1, de 0,01 ppm na LAPF3 e 0,27 ppm na LAPF2. Em julho de 2005
(estiagem), a estação LAPF1 experimentou aumento na concentração desse íon para
0,35 ppm e a estação LAPF3 para 0,15 ppm, enquanto que na estação LAPF2 a
concentração baixou para 0,23 ppm (Figura 44).
Figura 44 - Distribuição de íons brometo nas águas do lago Amapá (0-0,1m de profundidade) em
julho de 2005. Imagem-base extraída do site www.googleearth.com.
< 0,305 ppm
0,305 – 0,524 ppm
LEGENDA
74
Durante o último período de estiagem estudado (julho de 2005), as variações
areais mostram que os valores mais elevados do íon brometo foram medidos na
estação do furo F1 e próximo à estação Bu e são da mesma ordem de grandeza do rio
Acre (estação RAc) (Figura 44).
Observou-se ligeiro aumento de brometo com a profundidade: de 0,11 para 0,16
ppm na estação Ab; de 0,15 para 0,28 ppm na LAPF3; de 0,35 para 0,66 ppm na
LAPF1 (chegando a 1,03 ppm a 1,55 m de profundidade); e de 0,33 para 0,35 ppm na
LAPF2. A concentração desse íon no rio Acre (estação RAc) ficou em 0,33 ppm medido
apenas nas águas superficiais.
3.2.8 Considerações sobre os Parâmetros Físico-Químicos das Águas
O que se pode concluir a respeito do comportamento dos parâmetros físico-
químicos das águas do lago Amapá, abordados neste estudo, é que existe forte
correlação entre a ação antrópica e as modificações ambientais nas áreas do entorno
do lago. As áreas onde se concentram as atividades econômicas de pisciculturas
(estações Bu e LAPF2) são as que mais apresentam alteração - valores mais elevados
- em parâmetros como turbidez, STS, amônia, (fosfato) e cloreto. Outras estações
(LAPF1, LAPF3 e Ab) com altas concentrações de fosfato, principalmente, também
refletem a ocupação antrópica.
É visível a diferenciação na paisagem em uma das cabeceiras do lago - nas
proximidades da estação LAPF2 - que está em estágio mais avançado de colmatação.
O aporte de nutrientes no local é intenso. Durante as cheias, as águas do rio Acre
entram no lago Amapá por essa cabeceira. Outro fator que contribui para aumento de
carga iônica são as pisciculturas. Diante de um ambiente rico em nutrientes - eutrófico -
é favorecido o “bloom” (desenvolvimento em grande quantidade) de algumas espécies
de algas. Peixes e pequenas aves também encontram no local excelente fonte
nutricional e participam do processo de reciclagem desses nutrientes enriquecendo
mais ainda o meio com produtos de seu próprio metabolismo. Associado a isso, o
aporte de sedimento mais grosseiro do que o material em suspensão carreado pelo rio
Acre contribui para o assoreamento do lago. Assim, o processo de eutrofização do lago
75
Amapá progride com maior velocidade nessa extremidade do que em outras estações
(LAPF1, LAPF3, Ab, por exemplo).
3.2.9 Concentrações de Metais nas Águas
Dos elementos químicos analisados referentes às amostras coletadas no período
de cheia (março de 2004) (Tabela 4), destacam-se as concentrações mais altas de Na,
Mg, K e Fe com mesma ordem de grandeza tanto no lago Amapá quanto no rio Acre,
além de Al e Mn (Tabela 6).
Tabela 6 - Resultados de análise química das águas do lago Amapá e do rio Acre, comparados
com dados encontrados em lago e rios da águas brancas. Valores em ppm.
Elemento
Analisado
LAPF1 LAPF2 Rio Acre Lago
Jacaretinga
a
Rios Solimões
e Purus
b
CONAMA
Na 2,031 2,181 1,8421 2,5 0,86 -
Mg 1,323 1,391 1,4729 1,4 1,12 -
K 1,240 1,428 - 1,4 0,47 -
Fe 1,075 0,933 0,591 0,123 0,10 5,0
Mn 0,256 0,256 0,0499 0,003 < 0,02 0,5
Al 0,207 0,116 0,3487 0,020 0,06 0,1
Ba 0,0529 0,0483 0,058 0,0217 0,01 1,0
Sr 0,0322 0,0300 0,0361 0,0397 9,20 -
Rb 0,0029 0,0030 0,0022 - - -
Li 0,0024 0,0026 0,0025 - - 2,5
Hg 0,0059 0,0055 0,011 - - 0,002
As 0,0036 0,0055 0,0027 - 0,04 0,05
Cu 0,0036 0,0014 0,0071 0,0016 - 0,5
Cd 0,0029 0,0005 0,0002 - - 0,01
I 0,0015 0,0015 0,0084 - - -
Pb 0,0006 0,0003 0,001 - 0,16 0,05
Zn < 0,002 < 0,002 0,6689 0,0022 < 0,01 5,0
Se < 0,001 < 0,001 0,0612 - 0,15 0,01
Cs < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 - - -
Ce 0,0004 0,0004 0,0005 - - -
U 0,0001 0,0001 0,0001 - - 0,02
Sn - - - - - 2,0
Sb < 0,0003 < 0,0003 0,0004 - - -
B < 0,001 < 0,001 0,0215 - 0,01 0,75
a
Furch
8
apud Esteves, 1988.
b
Horbe et al., 2003.
_____________________
8
FURCH, K. – op. cit.
76
Dos elementos mais abundantes analisados nas águas, o Na é o que está em
maior concentração (em torno de 2 ppm), tanto nas estações LAPF1 e LAPF2, dentro
do lago Amapá, quanto nas águas do rio Acre e do lago Jacaretinga (no Amazonas)
estudado por Furch
9
apud Esteves (1988), todos de águas brancas (Figura 45).
Comparados com os dados de Horbe et al. (2003), a concentração de sódio nas águas
dos rios Solimões e Purus no Estado do Amazonas é bem mais baixa (em média, 0,86
ppm).
Para o segundo elemento de maior concentração analisado, o Mg, a variação
dessa foi mínima, estando na mesma ordem de grandeza nas águas do lago Amapá e
do rio Acre (Figura 45). São valores comparáveis aos das águas do lago Jacaretinga e
rios Solimões e Purus - cerca de 1,4 ppm. As concentrações de K são da mesma ordem
de grandeza do Mg nas águas do lago do presente estudo.
Figura 45 - Elementos maiores nas águas do lago Amapá e rio Acre comparados com lago
Jacaretinga e rios Solimões e Purus, de águas brancas.
_____________________
9
FURCH, K. – op. cit.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
LAPF1
LAPF2
Rio Acre
Lago
Jacaretinga
Rios
Solimões e
Purus
Al
Fe
Mn
Mg
Na
K
77
A concentração de Fe foi maior nas estações LAPF1 e LAPF2 (1 ppm,
aproximadamente), o dobro do rio Acre. Esses valores são mais elevados do que os
encontrados por Furch
10
apud
Esteves (1988) no lago Jacaretinga e por Horbe
et al.
(2003) nos rios Solimões e Purus. A concentração de Fe nas águas do lago Amapá
estão dentro dos padrões estabelecidos pelo CONAMA (5 ppm) aceitáveis para fins de
tratamento e posterior consumo humano.
Quanto ao Al e Mn, as concentrações de ambos estavam na mesma ordem de
grandeza no lago Amapá (0,207 ppm de Al na estação LAPF1 e 0,116 ppm de Al na
LAPF2; e 0,256 ppm de Mn em ambas as estações). O rio Acre concentrou mais Al
(0,3487 ppm) e muito menos Mn (0,0499 ppm). Embora mais baixa que no rio Acre, a
concentração de Al nas águas do lago Amapá apresentou-se bem mais elevada do que
as encontradas por Horbe
et al.
(2003) nos rio Solimões e Purus (média de 0,06 ppm) e
por Furch
11
apud
Esteves (1988) no lago Jacaretinga (0,02 ppm). A concentração de Al
nas águas do lago Amapá apresentou-se ainda mais elevada do que em lagos de
águas pretas (<0,001 ppm) segundo Horbe
et al.
(2003). A concentração de Al tanto
nas águas do lago Amapá quanto nas do rio Acre estão acima do limite permitido pelo
CONAMA nº. 20 (1986) para águas naturais destinadas ao consumo humano que é de
0,1 ppm.
Bário, Sr, Rb e Li encontram-se em concentrações mais baixas que os elementos
maiores analisados (Al, Fe, Na, K, Mg) e estão na mesma ordem de grandeza nas
estações dentro do lago Amapá e rio Acre (Figura 46).
_____________________
10
FURCH, K. – op. cit.
11
FURCH, K. – idem.
78
Figura 46 - Elementos-traço nas águas do lago Amapá e rio Acre comparados com lago
Jacaretinga e rios Solimões e Purus, de águas brancas.
Desses elementos analisados, o Ba apresenta maior concentração chegando a
0,058 ppm no rio Acre, 0,0529 ppm na estação LAPF1 e 0,0483 ppm na LAPF2. São
valores cerca de cinco vezes maiores do que os encontrados nos rios Solimões e Purus
e estão bem abaixo do limite estabelecido pelo CONAMA nº. 20 (1986), que é de 1
ppm.
O Sr é o segundo mais abundante, na ordem de 0,03 ppm nas águas do lago
Amapá e do rio Acre, sendo comparável com a concentração do lago Jacaretinga.
Metais pesados como Pb, Cu, (Zn), Cd e Hg estão em concentrações abaixo de
0,01 ppm, sendo Hg e Cu os mais abundantes. As concentrações desses dois
elementos variam significativamente entre as estações do lago Amapá e do rio Acre,
estando pelo menos duas vezes mais concentrados nas águas do rio. As concentrações
de Hg (0,0059 ppm na estação LAPF1 e 0,0055 ppm na LAPF2) estão acima do limite
permitido pela Resolução do CONAMA nº. 20 (1986) para águas naturais destinadas ao
consumo humano que é de 0,002 ppm.
Zinco e Pb são praticamente ausentes nas águas desse estudo, ou em
concentrações muito baixas. Boro, Se e Sb estão em concentrações abaixo de 0,001
ppm e As e I um pouco acima desse valor. Os três elementos (B, Se e Sb) estão
praticamente ausentes nas águas do lago Amapá e presentes nas do rio Acre. A
concentração de As está a níveis aceitáveis pelo CONAMA (0,05 ppm) com grandes
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
LAPF1
LAPF2
R. Acre
Lago
Jacaretinga
Ba
Sr
Rb
Li
79
variações entre as estações no lago (0,0036 ppm na estação LAPF1 e 0,0055 ppm na
LAPF2) e no rio Acre (0,0027 ppm). Iodo concentra-se um pouco mais no rio (0,0084
ppm) enquanto que no lago Amapá chega a 0,0015 ppm. Cério, Cs e U estão em
concentrações extremamente baixas.
As concentrações mais elevadas de alguns elementos nas águas do lago Amapá
podem ser justificadas pela adsorção desses em argilas (esmectita) e material orgânico
que são carreados pelo rio Acre como material em suspensão e, ao entrarem no lago,
são liberados em solução. A quantidade de material em suspensão, muito maior em rios
de águas brancas, explica o fato de maior concentração de determinados elementos
nesses rios em relação aos de águas pretas.
A forte similaridade de concentração da maioria dos elementos analisados tanto
no lago Amapá como no rio Acre, mostra que o rio é ainda de fato o seu alimentador
principal, ou que os sedimentos do entorno do lago preservam o quimismo do rio.
80
3.3 PERFIL LITOLÓGICO DOS SEDIMENTOS DE FUNDO
A seqüência sedimentar sondada no fundo do lago Amapá é caracterizada por
delgadas camadas cinza-claras e cinza-escuras, alternadas, conferindo ao sedimento
um claro “bandamento” ou listramento (Figura 47).
Figura 47 - Perfil litológico dos furos nas estações LAPF1, LAPF2 e LAPF3. Os perfis F3b, F1b e F2b são imagens obtidas com câmera digital,
enquanto que os perfis F3a, F1a e F2a são desenhos representativos das imagens digitais.
LAPF1
LAPF3
LAPF2
81
82
O bandamento expresso pela alternância de camadas claras e escuras é melhor
visualizado na figura 48. Cada camada tem tendência a apresentar uma espessura de
10 a 11 mm. As camadas mais espessas - sejam claras ou escuras - tendem a ser
microlaminadas (Figura 49). Infelizmente, a rápida oxidação do material dificulta uma
explicação mais precisa do listramento (bandamento) destes sedimentos. Ao longo da
seção indicada, observam-se, de vez em quando, bandas mais espessas com mais de
20 mm de espessura.
Os sedimentos de fundo do lago Amapá são basicamente constituídos de
material síltico-argiloso, uma lama detrítica fina e macia com folhas preservadas entre
as camadas delgadas formadas no processo de sedimentação.
Quando exposto à temperatura ambiente, o material se desidrata e endurece
fortemente. Essa exposição afeta o sedimento, também, oxidando-o rapidamente, o que
se evidencia pela cor marrom-amarelada nas partes periféricas dos testemunhos
(Figuras 48 e 49).
Figura 48 - Aspecto dos sedimentos de fundo do lago Amapá, mostrando o bandamento
característico dado pela alternância de camadas claras e escuras afetadas pela oxidação, ao
serem expostos ao ambiente, denotada pela cor marrom na periferia dos testemunhos. Detalhe da
seção 100-140 cm do furo LAPF1 (Foto: Marcondes Lima da Costa).
83
Figura 49 - Detalhe da seção 148-167 cm do furo F2, com microlaminação de camadas claras e
escuras (Foto: Marcondes Lima da Costa).
As bandas escuras refletem o maior conteúdo de matéria orgânica com material
detrítico fino, por vezes com grandes pedaços de folhas depositadas em planos
paralelos a estratificação.
O acúmulo de material orgânico vegetal particulado como folhas e pequenos
fragmentos vegetais misturados é muito comum. Neste furo, observa-se uma rápida
oxidação do testemunho (Figura 50).
Figura 50 - Pedaços de material orgânico entre camada de sedimento da seção 0-38 cm do
testemunho do furo F2 (Foto: Marcondes Lima da Costa).
84
Em determinadas seções dos testemunhos estudados, nas quais havia matéria
orgânica, a estrutura celulósica foi substituída por vivianita (Figura 51). Ela foi
identificada por difração de raios-X e MEV.
(a) (b)
(c)
Figura 51 - Desenvolvimento de vivianita em cavidades e planos de acamamento em contato ou
próximo ao acúmulo de material vegetal: a) Seção 233-280 cm do furo F1; b) Seção 128-176 cm do
furo F2 com presença de material vegetal; e c) Vivianita pseudoformada segundo folhas de
vegetais a 189 cm de profundidade do furo F3 (Fotos: Marcondes Lima da Costa).
85
3.3.1 Granulometria
O padrão geral de distribuição granulométrica dos sedimentos de fundo do lago
Amapá dos três perfis estudados (LAPF1, LAPF2 e LAPF3) indica que há
predominância da fração silte fino e que o diâmetro médio de 50% do material está em
torno de 6 µm (Figuras 52-63).
A distribuição granulométrica nos furos F1, F2 e F3 mostra padrão bimodal, com
porcentagem de fração silte-argila alcançando até 93%. Essa constituição
granulométrica é comparável à de sedimentos finos do lago Grande do Curuai, um lago
de várzea da planície de inundação na região do Baixo Amazonas, estudado por
Moreira-Turcq
et al.
(2004), onde a fração silte-argila é maior que 87%. Amorim
et al.
(2005) encontraram cerca de 98% dessa fração nesse mesmo lago, e também no lago
Açaí, situado na mesma região.
Já no lago Campelo, um lago de restingas, localizado no estado do Rio de
Janeiro, e que é cercado por pastos e canaviais, a quantidade de silte e argila é em
torno de 70%, bem como no lago Jacaré, na mesma região do estado (Souza &
Guedes, 2005).
A base aparente do perfil LAPF3 (intervalo 265-272 cm) mostra predomínio da
fração silte (Figura 57), com diâmetro médio de 4,8 µm para 50% do material. Há
tendência de aumento das frações silte fino e argila até o intervalo 176-180 cm (Figura
56). A fração silte aumenta para o topo do perfil, que apresenta fração areia fina no
intervalo 0-5 cm com diâmetro médio de 5,4 µm para 50% do material (Figura 55). O
último intervalo de deposição apresenta padrão bimodal de distribuição evidenciando
aumento dos grossos em tempos recentes na estação do perfil LAPF3.
Na base aparente do perfil LAPF1 (intervalo 366-367 cm) (Figura 61), predomina
fração silte médio com aumento de silte fino e argila até o intervalo 310-313 cm. A
fração silte médio aumenta para o topo com tendência de aumento dos grossos até o
intervalo 100-103 cm (Figura 59). Há predomínio da fração silte fino e argila no intervalo
80-85 cm (Figura 61) com aumento dos grossos para o topo do perfil. Os três últimos
intervalos de deposição analisados do perfil LAPF1 (50-54 cm, 31,5-33,5 cm e 06-11
cm) apresentam padrão de distribuição bimodal e aumento das frações silte grosso e
86
areia fina, com diâmetro médio de 6,0 µm de 50% de material. Este comportamento é
similar ao do furo LAPF3.
Similarmente à seqüência deposicional dos perfis LAPF3 e LAPF1, a
granulometria dos sedimentos do perfil LAPF2 varia de silte médio, predominante na
base aparente (intervalo 164-170 cm) (Figura 63), para fração silte grosso no topo, com
diâmetro médio de 8-9,2 µm, nos três últimos intervalos depositados do perfil (50-52
cm, 29-31 cm e 0-3 cm) (Figura 62).
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,1 1 10 100 1000
Diâmetro da partícula(µm)
Distribuição de Passante (%)
LAPF3 00-05 LAPF3 32-39 LAPF3 54-55 LAPF3 82-86
LAPF3 100-105 LAPF3 130-135 LAPF3 149-155 LAPF3 176-180
LAPF3 200-205 LAPF3 230-235 LAPF3 265-272
Figura 52 - Distribuição de granulometria dos sedimentos do furo LAPF3. O diâmetro de 50% do material varia entre 2,8 e 5,4 µm.
87
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,1 1 10 100 1000
Diâmetro da partícula (µm)
Distribuição de Passante (%)
LAPF1 06-11b LAPF1 31,5-33,5 LAPF1 50-54 LAPF1 80-85
LAPF1 100-103 LAPF1 126-130 LAPF1 140-145 LAPF1 187-191
LAPF1 205-206 LAPF1 225-226 LAPF1 247-250 LAPF1 275-278
LAPF1 310-313 LAPF1 329-334 LAPF1 366-367
Figura 53 - Distribuição de granulometria dos sedimentos do furo LAPF1. O diâmetro de 50% do material varia entre 2,8 e 6,0 µm.
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0,1 1 10 100
Diâmetro da partícula(µm)
Distribuição de Passante (%)
LAPF2 00-03 LAPF2 29-31 LAPF2 50-52 LAPF2 72-77
LAPF2 100-105 LAPF2 128-135 LAPF2 164-170
Figura 54 - Distribuição de granulometria dos sedimentos do furo LAPF2. O diâmetro de 50% do materialvaria entre 4,4 e 9,2 µm.
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PORCENTAGEM (%)
110 90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (00-05cm)
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PORCENTAGEM (% )
110 90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (32-39cm)
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PORCENTA GEM (% )
110 90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (54-55cm)
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PORCENTAGEM (% )
110 90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (82-86cm)
Figura 55 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção do primeiro
metro do testemunho LAPF3 (granulometria média de 50% do passante de 3,2-5,4 µm).
Similaridade na distribuição de argila e silte, com predominância da fração silte fino. Observa-se
aumento da granulometria (23-110 µm) nos 5 cm do topo da seção cuja fração areia fina
corresponde a cerca de 7% do total da amostra.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (100-105cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (130-135cm)
0,00
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (149-155cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (176-180cm)
Figura 56 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção de 1 a 2 m do
testemunho LAPF3 (granulometria média de 50% do passante de 2,8-4,2 µm). Granulometria síltica
predominante com diminuição do tamanho dos grãos a 176 cm de profundidade, aumentando a
fração silte fino. Fração argila com distribuição similar representando 22-34% nas amostras e com
tendência a diminuir em quantidade no sentido da base para o topo da seção.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (200-205cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (230-235cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF3 (265-272cm)
Figura 57 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção de 2 a 3 m do
testemunho LAPF3 (granulometria média de 50% do passante de 3-4,8 µm). Predominância da
fração silte (67-79%, em média) cuja quantidade diminui para o topo da seqüência. A quantidade
de silte fino e argila é maior no intervalo 200-205 cm.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 06-11cm
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (31,5-33,5cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (50-54cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (80-85cm)
Figura 58 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção do primeiro
metro do testemunho LAPF1 (granulometria média de 50% do passante de 3,8-6,0 µm). Ligeiro
aumento da granulometria nos 50 cm do topo da seção com 0,38-0,55% de areia. Média de 80% de
silte com diminuição da fração fina para o topo da seção.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (100-103cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (126-130cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (140-145cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (187-191cm)
Figura 59 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção de 1 a 2 m do
testemunho LAPF1 (granulometria média de 50% do passante de 3,4-5,1 µm). Predominância da
fração silte com até 36 µm (média de 73%). Fração argila com 26%, em média, nesta seção.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (205-206cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (225-226cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (247-250cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (275-278cm)
Figura 60 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção de 2 a 3 m do
testemunho LAPF1 (granulometria média de 50% do passante de 2,8-3,6 µm). Predominância da
fração silte até 30 µm de diâmetro, correspondendo de 65,57 a 73,37% (intervalo 205-206 cm). A
quantidade de argila chegou a 34,43% no intervalo 225-226 cm desta seção.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (310-313cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (329-334cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF1 (366-367cm)
Figura 61 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção de 3 a 4 m do
testemunho LAPF1 (granulometria média de 50% do passante de 4-5,4 µm). Aumento de
granulometria observado no intervalo de 329-334 cm. Predominância da fração silte de 84,42% na
base do perfil (366-367 cm).
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (00-03cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (29-31cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (50-52cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (72-77cm)
Figura 62 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção do primeiro
metro do testemunho LAPF2 (granulometria média de 50% do passante de 4,4-9,2 µm). Observa-se
maior granulometria (8-9,2 µm) nos 50 cm do topo da seção com fração silte ente 77 e 87%. Fração
argila (13-23%) com tendência a diminuir para o topo.
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (100-105cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (128-135cm)
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PORCENTAGEM (%)
90 70 56 45 36 30 23 18 15 12 10 8 6 5 4 3,2 2,6 2 1,7 1,4 1 0,9 0,7
GRANULOMETRIA (µm)
LAPF2 (164-170cm)
Figura 63 - Histogramas de distribuição granulométrica correspondentes à seção de 1 a 2 m do
testemunho LAPF2 (granulometria média de 50% do passante de 4,9-5,8 µm). Fração silte
predominante com até 36 µm de diâmetro, correspondente a 80%, em média, e fração argila (20%)
com tendência a aumentar para o intervalo 100-105 cm.
99
A análise granulométrica dos sedimentos de fundo do lago Amapá, nos três furos
localizados em estações de sondagem distintas, permite avaliar seu processo de
formação.
Anteriormente, como ainda parte do rio Acre, o meandro continha sedimentos de
fundo de mesma característica daqueles do rio. Com a dinâmica fluvial - erosão das
partes côncavas e sedimentação das partes convexas - deu-se o início do processo de
rompimento e barramento do canal, isolando o meandro do rio Acre.
Como o processo de isolamento progride de meandros em colmatação para
meandros em lagos, destes para meandros colmatados (ACRE, 2000) e do seu estado
já totalmente assoreado (eutrofizado) para paleomeandros, no início da formação do
lago Amapá, este ainda recebia material (de granulometria silte) pelas duas
extremidades (próximas às estações LAPF2 e LAPF3). Como a extremidade próxima à
estação do furo F3 é de terrenos com domínio de terra firme, foi isolada primeiramente
forçando a entrada de material em suspensão pela extremidade do furo F2 de planície
aluvial iniciando o processo de sedimentação lacustre. Esse suspensato do rio
(granulometria fina) continuou entrando no lago até o isolamento parcial da outra
extremidade, a partir de quando passou a receber carga fluvial apenas nos períodos de
cheia, depositando-se em camadas delgadas misturadas com material orgânico - como
discutido anteriormente.
Recentemente, o lago Amapá experimenta um processo de deposição de
material com granulometria mais grosseira em determinadas áreas. Esse fato pode
estar relacionado com a ação antrópica bem evidente às margens do lago nas
proximidades desses pontos como LAPF1 e LAPF3. Foram observadas, em campo,
áreas desmatadas aos arredores do lago, conseqüentes da ocupação humana. Sem
mata ciliar, nos períodos de grandes chuvas, a erosão nas margens contribui para o
aumento da quantidade de material mais grosseiro (areia) que está sendo depositado
nessas áreas. Por estar sendo margeado por uma estrada não pavimentada (estação
do furo F1), também é possível que haja uma contribuição de material suspenso
transportado pelos ventos e por re-suspensão. Na estação LAPF2, o aumento na média
da fração silte (8-9,2 µm) também pode ser explicado pela recente intervenção
antrópica nas proximidades. A não evidência de fração areia nesse ponto de
100
amostragem deve-se ao fato de ainda haver melhor conservação da mata às margens
do lago, apesar de existirem algumas atividades econômicas no ramo de piscicultura
nas áreas próximas a esse ponto de amostragem - o que já foi discutido anteriormente.
101
3.3.2 Mineralogia
3.3.2.1 Difração de Raios-X
Os sedimentos dos furos LAPF1, LAPF2 e LAPF3 são constituídos,
principalmente, de quartzo e argilominerais como caulinita, illita e esmectita segundo as
análises de DRX, além de vivianita formada em alguns intervalos (Figuras 64-73). Há
ainda pequenas quantidades de minerais como albita e K-feldspatos. Esses são os
minerais que foram identificados nos sedimentos de praias e barrancos do rio Acre por
Viana (2005).
Essas análises não permitiram identificar possíveis diferenças entre variações
em profundidade e nem mesmo entre camadas escuras e claras.
A composição mineralógica dos sedimentos de fundo do lago Amapá também se
assemelha à do lago Grande do Curuai com illita, esmectita, caulinita, quartzo e
feldspatos constituindo os grãos de silte e argila (Moreira-Turcq
et al.,
2004).
Comparando-se com o lago Crispim (Behling & Costa, 2001) – um lago raso da
região costeira do nordeste do estado do Pará – esse apresenta composição
mineralógica basicamente de matéria orgânica, quartzo e caulinita.
Figura 64 – Quartzo e vivianita constituintes do testemunho LAPF3, seção 1-2 m de profundidade,
identificados por difração de raios-X. Quartzo (Qz); vivianita (Vi).
(2θ)
Figura 65 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF3, seção 0-1 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
M
K
E
102
Figura 66 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF3, seção 1-2 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
M
Ab
K
E
103
Figura 67 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF3, seção 2-3 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
M
Ab
K
E
104
Figura 68 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 0-1 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
E
105
Figura 69 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 1-2 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
M
K
E
106
Figura 70 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 2-3 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
M
K
E
107
Figura 71- Principais minerais constituintes do testemunho LAPF1, seção 3-4 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
M
K
E
108
Figura 72 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF2, seção 0-1 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
M
K
E
109
Figura 73 - Principais minerais constituintes do testemunho LAPF2, seção 1-2 m de profundidade, identificados por difração de raios-X.
Quartzo (Qz); feldspatos (Fp); esmectita (E); caulinita (K); albita (Ab); mica (M).
Ab
M
K
E
110
111
Caracterização dos Minerais de Argila
Os minerais de argilas foram caracterizados por difração de raios-X em lâminas
orientadas, glicoladas e aquecidas. Nos sedimentos do lago Amapá, ocorrem
basicamente esmectita, illita e caulinita (Figuras 74, 75 e 76). Esses sedimentos
também são homogêneos quanto à distribuição de minerais de argila.
112
Figura 74 - Principais minerais de argila constituintes do testemunho LAPF3 identificados por
difração de raios-X. Esmectita (E); illita (I); caulinita (K); quartzo (Qz).
Orientada (or); Glicolada (gl); Aquecida (aq).
113
Figura 75 - Principais minerais de argila constituintes do testemunho LAPF1 identificados por
difração de raios-X. Esmectita (E); illita (I); caulinita (K); quartzo (Qz).
Orientada (or); Glicolada (gl); Aquecida (aq).
114
Figura 76 - Principais minerais de argila constituintes do testemunho LAPF2 identificados por
difração de raios-X. Esmectita (E); illita (I); caulinita (K); quartzo (Qz).
Orientada (or); Glicolada (gl); Aquecida (aq).
115
A identificação de esmectita nos sedimentos foi elucidada pela reflexão
característica d=15,3
Ǻ
nas amostras de lâmina orientada e d=17,0
Ǻ
, após o
tratamento com etileno glicol. Os picos alargados na base indicam que se trata de
esmectita de baixa cristalinidade.
A caracterização de illita fundamentou-se na reflexão d=10,0
Ǻ
que não variou
após o tratamento com etileno glicol e nem após o aquecimento.
Já a caulinita foi identificada pela reflexão d=7,1
Ǻ
que desaparece após o
aquecimento.
Os cálculos semiquantitativos das proporções de minerais de argila por difração
de raios-X, segundo método de Gomes (1986) mostram que o mineral de argila mais
abundante nos sedimentos do lago Amapá é a illita seguido da caulinita, cujo valor mais
elevado ocorre a 265 cm de profundidade no furo F1 (45 %) (Tabela 7). A 170 cm de
profundidade do furo F2, há predominância de esmectita (62 %) e caulinita (34 %) em
detrimento da quantidade de illita (4%) (Figura 77).
Tabela 7 - Distribuição da quantidade (%) de minerais de argila nos sedimentos do lago Amapá.
PERFIS Profundidades
(cm)
Caulinita Illita Esmectita
0 25 47 28
100 35 48 17
180 35 46 19
265 45 35 20
LAPF1
360 23 54 23
0 22 56 22
100 24 62 14
LAPF2
170 34 4 62
0 34 51 15
85 31 51 18
185 29 41 30
LAPF3
265 31 50 19
116
Figura 77 - Distribuição de minerais de argila ao longo dos perfis estudados.
Segundo Margalef (1983), a caulinita predomina em lagos de pH inferior a 7, em
países de clima chuvoso e em lugares circundados por rochas ricas em metais
alcalinos. A illita forma-se especialmente quando o pH está próximo da neutralidade e a
quantidade de esmectita (montmorilonita) aumenta em condições de pH mais alto. No
entanto, em parte, esses minerais já chegaram à bacia do lago Amapá no suspensato
trazido pelo rio Acre. Provavelmente, a fonte de onde está sendo trazido o material em
suspensão, sedimentos da Formação Solimões, tivera condições favoráveis à formação
desses minerais de argila.
117
3.3.2.2 Caracterização Micromorfológica e Química por MEV
Vivianita
Ao longo dos três furos, foram encontrados materiais de coloração azulada
associados à matéria orgânica ou substituindo, como pseudomorfo, a estrutura vegetal
(folha). Análises semiquantitativas de MEV sugerem tratar-se de vivianita. Em alguns
pontos, o material ainda preserva a estrutura do material orgânico que lhe serviu como
molde quando do início de sua formação (Figura 78).
Segundo Fagel
et al
. (2004), fosfatos, tais como vivianita [Fe
3
2+
(PO
4
)
2
.8H
2
O], têm
sido identificados em sedimentos lacustres por todo o mundo: no lago Baikal na Rússia
(Deike
et al.,
1997; Fagel
et al.,
2004), no lago Ossa em Camarões (Sifeddine
et al.,
2004) e Padauri-Barcelos no Amazonas (Costa & Lemos, 2000). A vivianita é um
mineral comum em sedimentos lacustres e pantanosos (Postma, 1981), onde é,
provavelmente, o orto-fosfato de Fe
2+
mais estável.
São requeridas altas atividades de íons ferrosos e fosfatos, tanto quanto baixa
atividade de sulfatos, para estabilizar a vivianita na maioria dos sistemas. Este mineral é
um constituinte estável em sedimentos lacustres redutores (Nriagu
12
apud
Fagel
et al.
,
2004)
.
_____________________
12
NRIAGU, J. O. - Stability of vivianite and iron-pair formation in the system Fe
3
(PO
4
)
2
-H
3
PO
4
-H
2
O.
Geochim. Cosmochim. Acta 36, 459-470. 1972.
118
Análise do Ponto 1 Análise do Ponto 2
Análise do Ponto 3 Análise do Ponto 4
Figura 78 - Imagem MEV da amostra LAPF1-23 representando a estrutura vegetal sendo
substituída por vivianita e espectros SED de análise química semiquantitativa. O valor elevado de
C representa o carbono da celulose.
Elemento
%
O 3,8
C 17,7
P 24,8
Fe 49,9
Mn 0,7
Ca 0,7
Rb 2,5
Vivianita
+
Celulose
carbonizada
Elemento
%
O 5,5
C 67,0
P 6,2
Fe 16,7
Mn 0,3
Ca 1,3
Rb 3,0
Vivianita
+
Celulose
carbonizada
Elemento
%
O 10,2
C 71,8
P 3,9
Fe 8,8
Mn 0,3
Ca 1,7
Rb 3,2
Vivianita
+
Celulose
carbonizada
Elemento
%
O 10,8
C 71,5
P 3,6
Fe 12,0
Mn 0,2
Ca 1,8
K 0,1
119
Minerais de Argila e Feldspatos
Assim como a DRX, as análises de MEV-EDS auxiliaram na identificação dos
minerais de argila esmectita, illita e caulinita, bem como de feldspatos. As imagens de
MEV acopladas com EDS permitiram confirmar a presença de illita (Figuras 79 e 80)
ainda com um óxido de ETR (La, Ce), provavelmente cerianita - devido a altos teores de
Ce em algumas análises EDS -, e um mineral de bário, um provável feldspato (Figura
81, análise 4), celsiana, já que não foi detectado S, para que fosse interpretado como
barita.
120
4
1
2
5
3
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Análise do Ponto 4 Análise do Ponto 5
Figura 79 - Imagem MEV da amostra LAPF1-10a na seção 89-91 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa indicativa de illita, esmectita e, provavelmente, cerianita.
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O 11,9
Si 41,1
Al 11,1
Fe 26,8
Ti 2,0
Ca 0,8
Mg 1,6
K 4,8
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
7,9
Si
64,7
Al
3,2
Fe
18,5
Ti
0,6
Ca
0,6
Mg
0,8
K
3,7
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
9,8
Si
28,9
Al
21,9
Fe
18,8
Mn
0,0
Ca
0,8
Mg
1,4
K
2,7
La
4,8
Ce
9,3
Nd
1,6
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
13,6
Si
41,9
Al
13,7
Fe
22,7
Ti
1,1
Mg
2,0
K
5,0
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
10,4
Si
39,2
Al
9,3
Fe
30,2
Ti
4,2
Ca
0,8
Mg
1,4
K
4,4
121
Análise do Ponto 1 Análise do Ponto 2
Análise do Ponto 3 Análise do Ponto 4
Figura 80 - Imagem MEV da amostra LAPF1-10b na seção 89-91 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa indicativa de quartzo, illita, esmectita e, provavelmente,
cerianita.
1
2
3
4
Quartzo
Elemento
%
O
19,6
Si
76,9
Al
1,6
Fe
1,9
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
12,7
Si
42,8
Al
12,1
Fe
23,6
Mn
0,4
Ti
1,1
Mg
1,7
K
5,7
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
8,1
Si
44,8
Al
13,7
Fe
23,3
Mn
0,2
Ti
0,8
Ca
0,9
Mg
1,8
K
6,4
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
13,4
Si
24,1
Al
23,3
Fe
6,6
Ti
1,0
Mg
0,9
K
1,7
Ca
4,8
La
4,8
Ce
14,7
Nd
4,8
122
2
4
1
3
Análise do Ponto 1 Análise do Ponto 2
Análise do Ponto 3 Análise do Ponto 4
Figura 81 - Imagem MEV da amostra LAPF1-12 na seção 112-114 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa, indicando illita, esmectita e provável celsiana. Ocorrem
valores significativos de Ge cuja fase mineral não foi identificada.
Illita
+
Mineral de bário
Elemento
%
O
3,2
Si
27,3
Al
8,4
Fe
28,2
Mn
0,5
Ti
2,0
Ca
0,6
Mg
0,2
K
3,9
Ba
18,7
Co
0,2
Ni
0,6
Ge
6,3
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
13,6
Si
50,6
Al
9,8
Fe
18,4
Mn
0,2
Ti
0,9
Ca
0,7
Mg
1,1
K
4,8
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
5,6
Si
50,2
Al
13,1
Fe
22,1
Mn
0,3
Ti
0,9
Ca
1,0
Mg
1,7
K
5,2
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
11,6
Si
45,4
Al
14,7
Fe
20,4
Mn
0,2
Ti
0,9
Ca
0,9
Mg
1,8
K
4,1
123
Análise do Ponto 1 Análise do Ponto 2
Análise do Ponto 3 Análise do Ponto 4
Figura 82 - Imagem MEV da amostra LAPF1-22b na seção 201-203 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa, indicando quartzo, illita e esmectita.
Elemento
%
O
19,2
Si
47,2
Al
15,4
Fe
9,8
Ti
1,0
Ca
0,8
Mg
1,6
K
5,0
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
18,9
Si
48,8
Al
15,2
Fe
10,0
Ti
0,7
Ca
1,0
Mg
1,8
K
3,6
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
15,9
Si
47,3
Al
16,1
Fe
12,1
Ti
0,7
Ca
1,2
Mg
2,1
K
4,6
Illita
+
Esmectita
Quartzo
Elemento
%
O
24,9
Si
70,4
Al
1,7
Fe
2,0
K
1,0
124
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Figura 83 - Imagem MEV da amostra LAPF1-22c na seção 201-203 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa, indicando illita, esmectita e quartzo.
Elemento
%
O
19,0
Si
52,8
Al
12,1
Fe
8,5
Ti
1,1
Ca
0,8
Mg
1,7
K
4,1
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
18,7
Si
50,9
Al
16,3
Fe
6,4
Ti
1,1
Ca
0,4
Mg
2,7
K
3,5
Illita
+
Esmectita
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
11,4
Si
50,2
Al
15,5
Fe
14,3
Ti
1,0
Ca
1,0
Mg
1,5
K
5,1
125
Análise do Ponto 1 Análise do Ponto 2
Análise do Ponto 3 Análise do Ponto 4
Figura 84 - Imagem MEV da amostra LAPF1-31a na seção 255-256 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa de illita e esmectita.
1
3
4
2
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
7,5
Si
47,8
Al
13,8
Fe
22,0
Ti
1,3
Ca
1,3
Mg
1,6
K
4,7
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
16,3
Si
42,7
Al
17,4
Fe
15,0
Ti
2,0
Ca
1,0
Mg
1,8
K
3,9
Illita
+
Esmect
ita
Elemento
%
O
15,5
Si
45,8
Al
17,2
Fe
13,8
Ti
0,9
Ca
1,1
Mg
1,9
K
3,7
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
11,2
Si
49,3
Al
16,3
Fe
14,2
Ti
0,8
Ca
1,2
Mg
1,7
K
5,3
126
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Figura 85 - Imagem MEV da amostra LAPF1-31b na seção 255-256 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa de illita, esmectita e quartzo.
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
6,9
Si
41,9
Al
15,4
Fe
24,5
Ti
1,1
Ca
1,4
Mg
1,2
K
7,5
Quartzo
+
Illita
Elemento
%
O
17,6
Si
54,8
Al
12,1
Fe
11,7
K
3,8
Illita
+
Muscovita
+
Esmectita
Elemento
%
O
15,5
Si
43,7
Al
14,8
Fe
13,4
Ti
1,4
Ca
0,6
Mg
1,7
K
8,9
127
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Figura 86 - Imagem MEV da amostra LAPF1-39 na seção 310-312 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa de illita e esmectita.
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
5,3
Si
45,1
Al
13,1
Fe
20,9
Ti
1,4
Ca
1,1
Mg
1,2
K
12,0
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
15,8
Si
46,6
Al
15,6
Fe
13,7
Ti
1,1
Ca
1,0
Mg
1,7
K
4,5
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
13,9
Si
46,7
Al
16,1
Fe
14,4
Ti
1,4
Ca
1,1
Mg
1,5
K
4,9
128
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Figura 87 - Imagem MEV da amostra LAPF1-47b na seção 354-356 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa de illita, esmectita e quartzo.
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
12,6
Si
55,1
Al
9,5
Fe
11,4
Ti
0,7
Mg
1,7
Na
1,7
K
7,3
Quartzo
+
Illita
Elemento
%
O
19,8
Si
68,3
Al
2,1
Fe
5,2
Mg
0,7
Na
1,6
K
2,3
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
2,6
Si
46,4
Al
17,0
Fe
18,6
Mn
0,5
Ti
0,9
Ca
1,1
Mg
0,1
K
12,8
129
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Figura 88 - Imagem MEV da amostra LAPF1-47c na seção 354-356 cm de profundidade e espectros
SED de análise química semiquantitativa de illita, esmectita e quartzo.
Quartzo
+
Illita
Elemento
%
O
19,2
Si
66,5
Al
2,6
Fe
8,0
Ti
0,7
Mg
0,6
K
2,4
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
17,8
Si
46,5
Al
10,6
Fe
16,3
Ti
1,5
Ca
1,3
Mg
1,8
K
4,3
Quartzo
Elemento
%
O
9,1
Si
84,6
Al
2,4
Fe
2,6
K
1,2
130
Análise do Ponto 1 Análise do Ponto 2
Figura 89 - Imagem MEV da amostra LAPF1-47a na seção 354-356 cm de profundidade e gráficos
SED de análise química semiquantitativa, indicativo de argilominerais, quartzo e feldspatos. Na
análise 1, observa-se KCl
ll
l, sal este provavelmente precipitado em decorrência da evaporação da
água do sedimento durante o tempo de armazenamento da amostra.
Celulose
carbonizada
Elemento
%
O
6,1
C
59,5
Si
18,0
Al
1,0
Fe
10,9
Ti
0,4
Ca
0,8
K
1,8
Cl
1,4
Elemento
%
O
2,4
Si
15,8
Al
0,4
Fe
47,4
Ti
2,0
Ca
5,4
K
13,2
Cl
13,4
131
A presença de diatomácea foi confirmada no meio de illita e esmectita (Figura
90).
Análise do Ponto 1
Análise do Ponto 2 Análise do Ponto 3
Figura 90 - Imagem MEV da amostra LAPF1-22a na seção 201-203 cm de profundidade e
gráficos SED de análise química semiquantitativa, indicativo de argilominerais, quartzo e
feldspatos. Pode-se observar a imagem de uma diatomácea entre os minerais de argila.
1
2
3
Elemento
%
O
15,5
Si
45,2
Al
17,4
Fe
14,0
Ti
0,7
Ca
1,0
Mg
1,6
K
4,5
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
15,2
Si
76,7
Al
1,8
Fe
3,9
Mg
1,0
K
1,3
Illita
+
Esmectita
Elemento
%
O
17,4
Si
54,4
Al
10,0
Fe
12,5
Ti
0,9
Mg
0,8
K
3,0
Ca
0,9
Sílica amorfa
(diatomácea)
+
Illita
132
3.3.3 Aspectos Químicos
3.3.3.1 Eh e pH
Os valores de pH nos sedimentos de fundo do lago Amapá variam entre 4 e 5
(pH ácido) (Figuras 91, 92 e 93). Nos furos F3 e F1, o pH tende a diminuir da base para
o topo - em correlação inversa com o Eh, que tende a aumentar nesse sentido -
enquanto que no furo F2 há tendência de aumento para o topo, principalmente, nos
primeiros 80 cm de profundidade.
Os valores de Eh variam de +300 a +450 mV (Figuras 91, 92 e 93) e tendem a
aumentar da base para o topo. Esse domínio ocorre acentuadamente a partir de 180 cm
nos perfis LAPF1 e LAPF3 e a partir de 80 cm no LAPF2. Observa-se nos perfis dos
furos F3 e F1, situados em zona de menor influência antrópica em relação ao furo F2 -
que está mais próximo às pisciculturas -, que os valores de Eh são mais elevados
chegando a +450 mV e os sedimentos mais recentes apresentam uma acidez mais
elevada (pH próximo de 4) (Figuras 91 e 92).
Figura 91 - Variações de pH e Eh com a profundidade (cm) no perfil LAPF3.
133
Figura 92 - Variações de pH e Eh com a profundidade (cm) no perfil LAPF1.
Figura 93 - Variações de pH e Eh com a profundidade (cm) no perfil LAPF2.
134
Esses valores de pH e Eh dos sedimentos de fundo desse lago de meandro
abandonado do rio Acre mostram-se semelhantes aos valores encontrados nos
sedimentos da Lagoa Grande em Carajás (pH entre 3,9 e 5,4, diminuindo com a
profundidade) (Costa
et al.
, 2005a), cujos substratos são de crosta ferruginosa e já
completamente eutrofizada. Também se observa comportamento similar com os valores
dos sedimentos mais maturos do rio Curuá, que deságua na Baía de Caxiuanã, com pH
variando entre 4 e 5 nos primeiros 700 cm de material síltico-argiloso e lama detrítica
fina (Behling & Costa, 2000).
Por outro lado, esses resultados mostram-se diferentes quando comparados aos
valores encontrados para os sedimentos do lago Crispim no litoral nordeste do Pará que
é um lago de surgência de lençol freático e cujos valores de pH são mais elevados do
topo a 557 cm de sedimento (entre 5 e 6) caracterizado por seções de depósitos
orgânicos, e mais baixos (entre 4 e 4,3) de 557 a 600 cm, intervalo formado por
depósito arenoso (Behling & Costa, 2001).
Em termos gerais, nos sedimentos de fundo do lago Amapá, o pH tende a
diminuir e o potencial oxidativo tende a aumentar em direção às camadas superiores,
sugerindo maior atividade de decomposição da matéria orgânica. Contudo, a
quantidade de matéria orgânica que se acumulou intercalando-se com os sedimentos
inorgânicos é maior em tempos mais recentes.
No furo F2, a rápida sedimentação devido à ação antrópica não permitiu a
decomposição da matéria orgânica o que se reflete nas medições de Eh (mais baixo) e
pH (mais elevado) nas camadas mais recentes.
135
3.3.3.2 Matéria Orgânica
Os baixos teores de matéria orgânica encontrados nos sedimentos,
aproximadamente 1,82% no topo e 0,5% na base (Figura 94), de acordo com a
classificação de Esteves (1988), caracterizam os sedimentos do lago Amapá como
inorgânicos ou minerais com predominância de quartzo e argilominerais. Isto foi
constatado pelas análises mineralógicas (DRX e MEV) e químicas. Em termos gerais, a
quantidade de matéria orgânica aumenta para o topo tanto nas bandas claras (BC)
quanto nas bandas escuras (BE).
A grande contribuição de material orgânico para o lago Amapá vem de folhas da
mata ciliar e matéria orgânica fina de microrganismos que eventualmente vem se
depositando junto com o material em suspensão provindo do rio.
À medida que ocorre a eutrofização, aumenta a quantidade de algas no ambiente
e, assim, mais intensa é a atividade de decomposição de matéria orgânica, diminuindo
o pH do sedimento em tempos mais recentes.
A tendência de aumento da quantidade de matéria orgânica da base para o topo
da seqüência sedimentar reflete a evolução do lago para um futuro estado eutrofizado.
136
Figura 94 - Variação da quantidade de matéria orgânica no perfil LAPF1, destacando os teores nas
Bandas Claras (BC) e Bandas Escuras (BE).
137
3.3.3.3 Elementos Maiores e Menores
A caracterização química dos sedimentos do lago Amapá está representada
apenas pelo furo LAPF1. Esses sedimentos são constituídos, principalmente, de SiO
2
(50,13 a 57%) com média de 53,54% e relativo aumento de concentração nas camadas
mais profundas (Tabela 8). Seus sedimentos apresentam, ainda, teores de Al
2
O
3
(17,9
a 20,2%) também elevados com média de 19,11% e decrescendo com a profundidade.
Os teores de Fe
2
O
3
(6,43 a 8,25 %) com média de 7,25% aumentam para o topo da
seqüência sedimentar. Provavelmente o ferro se encontra representado por sulfetos
amorfos ou, ainda, em parte por minerais de argila (esmectita) e compostos organo-
metálicos.
Tabela 8 - Composições químicas das amostras de sedimento de fundo do furo F1 no lago Amapá
comparadas com outras referências (% em peso).
Amostras SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
(T)
MnO MgO
CaO
Na
2
O
K
2
O
TiO
2
P
2
O
5
P.F. Total
F1-1
51,99
18,94
7,64 0,148
1,13 0,43
0,28 2,07
1,013
0,16
16,06
99,85
F1-4
54,32
18,57
7,09 0,120
1,14 0,40
0,28 2,17
1,018
0,16
14,62
99,89
F1-5
51,20
19,34
8,21 0,109
1,12 0,36
0,27 2,12
0,977
0,21
15,67
99,60
F1-7
52,60
19,60
7,81 0,108
1,21 0,42
0,26 2,18
1,033
0,14
14,50
99,86
F1-9
50,13
20,20
8,25 0,118
1,23 0,44
0,25 2,21
0,939
0,22
15,54
99,53
F1-14
52,24
19,47
6,43 0,159
1,21 0,48
0,30 2,09
0,961
0,16
15,31
98,81
F1-16
52,52
19,45
7,05 0,164
1,21 0,50
0,30 2,23
0,996
0,21
14,80
99,42
F1-17
54,44
19,20
6,98 0,106
1,24 0,47
0,31 2,25
1,073
0,14
13,71
99,92
F1-20
53,11
19,50
6,84 0,135
1,20 0,51
0,30 2,22
1,014
0,15
14,55
99,53
F1-25
56,06
18,65
6,68 0,096
1,21 0,47
0,34 2,23
1,119
0,12
12,76
99,74
F1-27
53,08
19,06
7,63 0,134
1,18 0,49
0,31 2,12
1,046
0,19
14,62
99,84
F1-31
51,68
19,91
7,62 0,110
1,26 0,52
0,29 2,15
0,981
0,14
14,97
99,64
F1-35
53,32
19,31
7,40 0,114
1,24 0,51
0,31 2,14
1,050
0,14
13,82
99,36
F1-39
56,31
18,75
6,69 0,095
1,22 0,49
0,33 2,15
1,147
0,11
12,71
100
F1-40
54,00
18,57
7,64 0,127
1,18 0,52
0,31 2,07
1,039
0,17
13,97
99,60
F1-43
56,23
18,40
6,65 0,097
1,23 0,51
0,35 2,16
1,139
0,12
12,81
99,69
F1-48
57,00
17,90
6,60 0,127
1,17 0,51
0,36 2,05
1,109
0,12
12,65
99,59
Desvio Padrão
1,97 0,59 0,57 0,020
0,04 0,05
0,03 0,06
0,060
0,03
1,09
Média Total 53,54
19,11
7,25 0,120
1,20 0,47
0,30 2,15
1,040
0,16
14,30
Média - BC
54,75
18,93
7,04 0,110
1,21 0,47
0,31 2,18
1,080
0,13
13,56
Média - BE
52,70
19,23
7,39 0,130
1,19 0,48
0,30 2,13
1,010
0,17
14,81
CTS
64,92
14,63
4,42 0,070
2,24 4,12
3,46 3,45
0,520
0,15
-
PAAS
62,80
18,90
6,50 0,110
2,20 1,30
1,20 3,70
1,000
0,16
-
P.F. - Perda ao fogo.
CTS - Crosta Terrestre Superior (Wedepohl, 1995).
PAAS - Folhelhos Pós-Arqueanos da Austrália (Taylor & McLennan, 1985).
138
Além daqueles elementos com teores mais elevados, os sedimentos são
constituídos também por K
2
O (2,15%), MgO (1,20%) e TiO
2
(1,04%) que estão acima
de 1%, CaO (0,47%), Na
2
O (0,30%), P
2
O
5
(0,16%) e MnO (0,12%) abaixo de 0,5%.
Potássio e Mg estão relacionados ao mineral de argila illita e, em parte, o segundo se
relaciona a esmectita. O Ti concentra-se possivelmente em minerais de argila. Cálcio e
Na se relacionam a feldspatos e o Ca ainda, em parte, está relacionado a esmectita.
Assim como os teores de SiO
2
, os de Na
2
O, CaO, (MgO) e TiO
2
aumentam com
a profundidade, enquanto que os de MnO e P
2
O
5
aumentam para o topo da seqüência
como os teores de Al
2
O
3
e Fe
2
O
3
(Figura 95).
Essas variações indicam um aumento na quantidade de caulinita e minerais de
ferro nas camadas superiores, provavelmente refletindo a contribuição de intemperismo
químico tropical que atingiu a região. O típico aumento de fósforo pode ter sido causado
pela ação antrópica recente.
Figura 95 - Variações das quantidades de elementos maiores e menores ao longo do perfil LAPF1 (Teores em %).
139
140
Quando comparados com a composição química da crosta terrestre superior
(CTS) (Figura 96), os sedimentos de fundo do lago Amapá apresentam-se
empobrecidos em Na
2
O, CaO, MgO, K
2
O e SiO
2
, e enriquecidos em MnO, TiO
2
, Fe
2
O
3
e Al
2
O
3
. Observa-se leve tendência de enriquecimento de P
2
O
5
nas bandas escuras e
de empobrecimento nas bandas claras (Figuras 97 e 98). Pode-se concluir que o P está
associado à matéria orgânica.
Normalizando-se os sedimentos do lago aos folhelhos pós-arqueanos da
Austrália (PAAS) (Figura 99), os sedimentos do lago Amapá apresentam valores mais
baixos de MgO, CaO, Na
2
O, K
2
O e (SiO
2
) e enriquecidos em MnO e P
2
O
5
. Os teores
médios de Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, MnO e TiO
2
são similares aos de PAAS, podendo-se comparar
os sedimentos estudados do lago Amapá a esses folhelhos. Novamente, o que se pode
observar entre camadas claras e escuras é a mesma tendência de variação da
concentração de P
2
O
5
em comparação à composição da PAAS (Figuras 100 e 101).
Verifica-se, também, um leve enriquecimento de MnO nas camadas escuras e uma
tendência a empobrecimento desse óxido nas camadas claras.
Figura 96 - Normalização dos elementos maiores e menores contra a crosta terrestre superior (CTS) (Wedepohl, 1995).
0,01
0,10
1,00
10,00
SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
141
142
Figura 97 - Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas claras (BC) contra a CTS
(Wedepohl, 1995).
Figura 98 - Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas escuras (BE) contra a
CTS (Wedepohl, 1995).
Bandas Claras
0,01
0,10
1,00
10,00
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
TiO2
P2O5
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
Bandas Escuras
0,01
0,10
1,00
10,00
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
TiO2
P2O5
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
Figura 99 - Normalização dos elementos maiores e menores contra folhelhos pós-arqueanos australianos (PAAS) (Taylor e McLennan,
1985).
0,10
1,00
10,00
SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
143
144
Figura 100 - Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas claras (BC) contra PAAS
(Taylor e McLennan, 1985
Figura 101 - Normalização dos elementos maiores e menores nas bandas escuras (BE) contra
PAAS (Taylor e McLennan, 1985).
Bandas Claras
0,10
1,00
10,00
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
TiO2
P2O5
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
Bandas Escuras
0,10
1,00
10,00
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
TiO2
P2O5
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
145
As razões SiO
2
/Al
2
O
3
(Franzinelli & Potter, 1985), K
2
O/Na
2
O e Na
2
O/CaO
(Sawyer, 1986 e Yang
et al
., 2003), permitem avaliar a maturidade de sedimentos do
lago Amapá (Tabela 9). Assim, maior grau de maturidade terá o sedimento que
apresentar maiores razões. A razão maior que 1 para K
2
O/Na
2
O permite avaliar a
predominância de certos minerais como K-feldspatos em relação a plagioclásios
sódicos.
Tabela 9 - Razões médias no sedimento de fundo do lago Amapá comparadas com as de rios dos
Andes, da planície de inundação do rio Solimões e de rios do Estado do Acre.
SiO
2
/Al
2
O
3
K
2
O/Na
2
O Na
2
O/CaO
Sedimento do Lago
Amapá*
2,80 7,17 0,64
Planície de inundação
do rio Solimões (1)
4,08 1,76 0,9
Sedimentos da Lagoa
Grande em Carajás (2)
0,66 - -
* Razões calculadas a partir das concentrações médias totais apresentadas na tabela 8.
(1) Konhauser et al., 1994.
(2) Adaptado de Costa et al., 2005a.
Assim como para os sedimentos do lago Amapá, foram calculadas as razões
para os sedimentos da planície de inundação do rio Solimões próximo a Manaus e da
Lagoa Grande em Carajás.
Os sedimentos do lago Amapá apresentam baixa razão de SiO
2
/Al
2
O
3
(2,8),
caracterizando-o como sedimento de baixa maturidade assim como os sedimentos
comparados nessa interpretação. A imaturidade dos sedimentos se relaciona a minerais
de argila como illita e esmectita e feldspatos. As razões K
2
O/Na
2
O (7,17) e Na
2
O/CaO
(0,64) indicam um predomínio de illita e K-feldspato em relação a plagioclásio sódico.
146
3.3.3.4 Elementos-Traço
Os sedimentos de fundo do lago Amapá não apresentam variações
consideráveis de concentração dos elementos-traço com a profundidade (Tabela 10).
De acordo com as médias totais, de bandas claras (BC) e de bandas escuras (BE)
(Figura 102), observam-se maiores concentrações de Ba, mas que estão na mesma
ordem de grandeza que na crosta terrestre superior , seguido de V, Rb e Zr acima de
100 ppm. Os outros elementos encontram-se em concentrações abaixo de 100 ppm.
147
Tabela 10 - Concentração de elementos-traço analisados nas amostras do furo F1 (Valores em ppm).
AMOSTRAS
F1-1
F1-4
F1-5
F1-7
F1-9
F1-14 F1-16 F1-17 F1-20 F1-25 F1-27 F1-31 F1-35 F1-39 F1-40 F1-43 F1-48
Média DP Média
BC
Média
BE
CTS PAAS
Sc
18 17 18 18 18 18 18 19 18 18 18 19 19 18 17 17 17 17,94 0,66 18,00 17,90 7,00 16,0
Be
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3,0 0 3,0 3,0 3,1 -
V
131
134 131 137 140 134 135 138 136 135 139 138 141 138 135 139 128 135,82 3,504 137,43 134,70 53,00 150,0
Cr
80 70 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 70 70 70 80 70 77,06 4,7 75,71 78,00 35,00 110,0
Co
21 19 16 16 20 18 25 20 23 19 18 19 17 18 18 20 21 19,29 2,34 18,43 19,90 11,60 23,0
Ni
40 30 40 30 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 30 40 30 37,65 4,37 37,14 38,00 18,60 55,0
Cu
30 30 30 30 30 40 30 30 30 30 30 30 40 30 30 30 30 31,18 3,32 31,43 31,00 14,30 50,0
Zn
50 60 90 70 110 <30 110 80 80 80 70 90 60 100 80 120 60 81,88 20,4 81,43 77,00 52,00 85,0
Ga
25 25 27 26 28 24 27 27 26 27 25 28 25 26 24 26 24 25,88 1,32 26,00 25,80 14,00 20,0
Ge
2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1,82 0,39 2,0 1,7 1,4 -
As
10 9 11 8 7 9 8 11 10 10 10 7 11 5 12 <5 12 9,1 1,96 8,43 9,6 2,0 -
Rb
135 139 143 140 147 134 142 143 143 144 137 147 135 141 131 142 133 139,76 4,842 140,57 139,20 110,0 160,0
Sr
98 98 95 97 100 100 104 103 106 105 105 103 103 107 105 105 105 102,29 3,584 102,57 102,10 316,0 200,0
Y
36 36 34 35 34 36 38 38 37 40 39 35 37 39 40 41 40 37,35 2,23 38,00 36,90 20,70 27,0
Zr
147 149 139 148 133 136 154 152 148 163 163 144 148 167 168 170 163 152,47 11,46 156,71 149,50 237,0 210,0
Nb
19 19 19 20 19 19 20 22 20 24 21 20 20 22 20 23 22 20,53 1,55 21,43 19,90 26,00 19,0
Sn
3 4 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3,00 0,4 3,14 2,90 2,50 4,0
Sb
0,9 1,1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,7 1,2 0,9 1,1 1,2 0,7 1 0,8 0,9 0,9 1,1 0,91 0,2 0,99 0,86 0,31 -
Cs
10,6
10,6
11,4
11,1
11,9
10,1 11,3 11,1 11,4 11,1 10,9 12 10,8 11 10,6 11,1 9,9 10,99 0,55 10,97 11,01 5,80 15,0
Ba
661 663 660 609 644 653 717 699 714 669 627 577 653 681 668 664 671 660,59 34,77 662,57 659,20 668,0 650,0
Hf
4,1 4,2 3,9 4,1 3,7 3,9 4,3 4,2 4,1 4,7 4,6 4,1 4,1 4,6 4,6 4,7 4,7 4,27 0,3 4,37 4,20 5,80 5,0
Ta
1,5 1,5 1,5 1,6 1,4 1,4 1,5 1,6 1,5 1,8 1,6 1,5 1,5 1,7 1,5 1,7 1,7 1,56 0,1 1,63 1,51 1,50 -
W
4 3 2 2 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 5 2 2 2,35 0,9 2,14 2,50 1,40 2,7
Tl
0,5 0,6 0,8 0,7 0,9 0,3 0,8 0,6 0,7 0,8 0,6 0,8 0,6 0,9 0,8 1 0,5 0,70 0,2 0,74 0,67 0,75 -
Pb
7 12 17 14 20 <5 17 16 13 18 15 18 15 22 20 25 14 16,44 4,26 17,43 14,60 17,00 20,0
Th
14,6
14,5
14,6
15,1
14,6
14,4 15,1 15,6 14,9 16,2 15,5 15,3 14,9 15,8 15,1 15,8 15,6 15,15 0,53 15,41 14,97 10,30 14,6
U
3 3,1 3 3 2,9 3 3,1 3,2 3,1 3,4 3,2 3,1 3,1 3,3 3,2 3,4 3,3 3,14 0,1 3,21 3,09 2,50 3,1
D. P. - Desvio Padrão.
CTS - Crosta Terrestre Superior (Wedepohl, 1995).
PAAS - Folhelhos Pós-Arqueanos da Austrália (Taylor & McLennan, 1985).
147
148
Figura 102 - Concentração de elementos-traço nos sedimentos de fundo do lago Amapá.
Elementos com concentrações abaixo de 100 ppm. Acima dessa concentração estão V, Rb, (Zn) e
Ba – esse último com 660 ppm, em média.
0
100
200
Sc Be V Cr Co Ni CuZnGaGeAs Rb Sr Y Zr NbSn Sb Cs Ba Hf Ta W Tl Pb Th U
Elemento
Concentração (ppm)
Média Total BC BE
149
Normalizando as concentrações dos elementos-traço contra a composição da
crosta terrestre superior, observa-se que nos sedimentos de fundo do lago Amapá há
um empobrecimento em relação a Sr, Zr, Nb e Hf e enriquecimento em relação a Sc, V,
Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, (Ge), As, Rb, Y, (Sn), Sb, Cs, (W), Th e U, não apresentando
diferenças consideráveis entre as bandas claras ou escuras (Figuras 103,104 e 105).
Arsênio e Sb são os elementos que se mostram mais enriquecidos nas amostras.
Berílio, Ba, (Ta), (Tl) e (Pb) apresentam-se em concentrações similares às da crosta
terrestre superior. A normalização contra PAAS denota enriquecimento de Sc, Ga, Y e
(Nb), empobrecimento em V, Cr, (Co), Ni, Cu, Rb, Sr, Zr, Sn, Cs e Hf, e similaridade em
relação aos demais elementos. A singularidade de bandas claras e escuras também
não é evidenciada (Figuras 106, 107 e 108).
Figura 103 - Normalização dos elementos-traço contra a crosta terrestre superior (CTS) (Wedepohl, 1995).
0,10
1,00
10,00
Sc Be V Cr Co Ni Cu Zn Ga Ge As Rb Sr Y Zr Nb Sn Sb Cs Ba Hf Ta W Tl Pb Th U
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
150
151
Figura 104 - Normalização dos elementos-traço nas bandas claras (BC) contra a CTS (Wedepohl,
1995).
Figura 105 - Normalização dos elementos-traço nas bandas escuras (BE) contra a CTS (Wedepohl,
1995).
Bandas Escuras
0,10
1,00
10,00
Sc Be V Cr Co Ni Cu Zn Ga Ge As Rb Sr Y Zr Nb Sn Sb Cs Ba Hf Ta W Tl Pb Th U
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
Bandas Claras
0,10
1,00
10,00
Sc Be V Cr Co Ni Cu Zn Ga Ge As Rb Sr Y Zr Nb Sn Sb Cs Ba Hf Ta W Tl Pb Th U
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
152
Figura 106 - Normalização dos elementos-traço contra folhelhos pós-arqueanos australianos (PAAS) (Taylor e McLennan, 1985).
0,10
1,00
10,00
Sc V Cr Co Ni Cu Zn Ga Rb Sr Y Zr Nb Sn Cs Ba Hf W Pb Th U
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
152
153
Figura 107 - Normalização dos elementos-traço nas bandas claras (BC) contra PAAS (Taylor e
McLennan, 1985).
Figura 108 - Normalização dos elementos-traço nas bandas escuras (BE) contra PAAS (Taylor e
McLennan, 1985).
Bandas Escuras
0,10
1,00
10,00
Sc V Cr Co Ni Cu Zn Ga Rb Sr Y Zr Nb Sn Cs Ba Hf W Pb Th U
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
Bandas Claras
0,10
1,00
10,00
Sc V Cr Co Ni Cu Zn Ga Rb Sr Y Zr Nb Sn Cs Ba Hf W Pb Th U
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
154
Rollinson (1993) afirma que os principais fatores que influenciam na
concentração de elementos-traço em sedimentos são: a rocha fonte, o intemperismo, a
diagênese e o comportamento geoquímico de cada elemento em meio aquoso.
Os elementos Zr, Nb, Hf e Ta mantêm correlação positiva entre si sugerindo a
presença de zircão. Viana (2005) evidencia a mesma associação em sedimentos de
praias e barrancos de alguns rios no Estado do Acre. Nos sedimentos de fundo do lago
Amapá, as associações de Zr, Nb, Hf e Ta estão relacionadas ao mineral de argila
esmectita, enquanto que Sr, Y, Th e U, além dos ETR’s, estão associados ao mineral
de argila illita.
De acordo com Adriano (1992), existem nove elementos que servem como
micronutrientes para plantas superiores: B, Cl, Cu, (Fe), (Mn), Mo, Ni, (Na) e Zn. Para
os animais, 14 elementos são essenciais: (Si), V, Cr, (Mn), (Fe), Co, Ni, Cu, Zn, As, Se,
Mo, I e F. Elementos-traço como Hg, Pb, Cd, Ag, Cr, Ni e Sn, entretanto, são
geralmente tóxicos a uma grande variedade de organismos. Mesmo aqueles elementos
com função biológica definida podem apresentar alta toxidade aos organismos vegetais
e animais, quando em grandes concentrações.
Em termos de ecossistemas aquáticos, os elementos-traço têm grande
importância, pois tomam parte em vários processos no metabolismo destes
ecossistemas. Nos ecossistemas aquáticos, os elementos-traço podem estar sob a
forma iônica, complexada ou particulada (Esteves, 1988). Segundo Souza e Guedes
(2005), os lagos são reservatórios potenciais de elementos-traço podendo atingir níveis
de contaminação elevados.
Alguns parâmetros segundo a concentração de metais totais e utilizados para
avaliação do grau de poluição de sedimentos (Thomas, 1987) foram comparados com
os sedimentos do lago Amapá (Tabela 11).
155
Tabela 11 - Parâmetros para avaliação de grau de poluição em sedimentos segundo a
concentração de metais totais (valores em ppm). Adaptado de Silva (2002).
Não poluído Moderadamente
poluído
Altamente
poluído
Lago Amapá
Cr
<25 25-70 >70 77,06
Cu
<25 25-50 >50 31,18
Ni
<20 20-50 >50 37,65
Pb
90 90-200 >200 16,44
Zn
90 90-200 >200 81,88
Fonte: Thomas, 1987 - Controle de despejos de sedimentos dragados (EPA).
As maiores concentrações de Pb nos sedimentos do lago Amapá não
ultrapassam 25 ppm, mostrando não haver influência de nenhuma fonte natural ou
antrópica. São baixas concentrações, diferentemente de regiões como o lago Loch
Chon, no Reino Unido (Yang & Rose, 2004) cujos sedimentos atuais apresentam
concentrações desse metal acima de 200 ppm como conseqüência da industrialização.
Outros lagos que têm problemas de contaminação por metais pesados são o
lago Geneva na Suíça (Loizeau
et al.,
2004; Pardos
et al.,
2004), lago Eire no Canadá
(Hartig
et al.,
2004) e lagos Lochnagar, Loch Grannoch, Burmmoor Tarn, Llyn Liagi e
reservatório Banbuty no Reino Unido (Yang & Rose, 2004).
Embora possa estar passando por um processo de eutrofização, ajudado pela
influência antrópica – o mesmo sendo observado em lagos de áreas urbanas de Boa
Vista-Roraima (Meneses
et al.,
2005) –, o lago Amapá está livre de níveis de
contaminação por metais pesados, assim como o lago Clima (Silva & Rezende, 2002),
lagoas do Campelo e do Jacaí (Souza e Guedes, 2005), reservatório Santana (Santos
et al.
, 2005) no Rio de Janeiro e lago Água Preta em Belém-Pará (Queiroz
et al.,
2005).
156
3.3.3.5 Elementos Terras Raras – ETR’s
Os resultados analíticos dos elementos terras raras nos sedimentos de fundo do
lago Amapá são apresentados a seguir (Tabela 12).
Os elementos terras raras no lago Amapá não apresentam variações de
concentração significativas com a profundidade. Os valores mostram maior proporção
nos elementos terras raras leves (ETRL) em relação aos pesados (ETRP) (Figura 109).
Tabela 12 - Concentrações (em ppm) de ETR’s no perfil LAPF1.
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
F1-1
42,80
83,80
9,86
37,60
6,80
1,57
6,10
1,00
5,60
1,10
3,30
0,49
3,20
0,45
F1-4
43,00
85,50
10,10
38,30
7,20
1,67
6,30
1,00
5,70
1,20
3,30
0,50
3,10
0,45
F1-5
43,00
84,60
9,95
37,60
6,80
1,58
6,10
1,00
5,40
1,10
3,10
0,47
2,90
0,42
F1-7
43,50
85,90
10,30
37,90
6,90
1,63
6,30
1,00
5,60
1,10
3,30
0,49
3,10
0,44
F1-9
41,50
81,30
9,89
36,70
6,80
1,59
6,30
1,00
5,20
1,00
3,00
0,44
2,80
0,41
F1-14
43,90
87,20
10,30
38,60
7,20
1,71
6,40
1,00
5,80
1,10
3,20
0,49
3,10
0,44
F1-16
45,10
88,80
10,50
39,40
7,30
1,69
6,70
1,10
5,90
1,20
3,50
0,52
3,20
0,46
F1-17
47,20
92,00
11,00
41,90
7,50
1,74
6,90
1,10
6,20
1,20
3,50
0,52
3,30
0,47
F1-20
44,50
89,20
10,60
39,90
7,30
1,63
6,40
1,10
5,90
1,20
3,40
0,51
3,20
0,45
F1-25
48,60
96,60
11,30
43,50
8,00
1,85
7,20
1,20
6,80
1,30
4,00
0,58
3,60
0,50
F1-27
45,80
92,30
10,80
40,80
7,60
1,78
6,90
1,10
6,20
1,20
3,60
0,53
3,30
0,49
F1-31
44,20
87,00
10,40
38,90
7,20
1,73
6,40
1,00
5,60
1,10
3,20
0,48
3,10
0,43
F1-35
44,90
88,80
10,50
38,80
7,10
1,64
6,50
1,00
5,70
1,20
3,40
0,51
3,20
0,45
F1-39
47,00
92,90
10,90
41,40
7,40
1,78
6,80
1,10
6,30
1,30
3,70
0,55
3,50
0,52
F1-40
43,80
87,00
10,30
38,90
7,20
1,64
6,60
1,10
5,90
1,20
3,50
0,54
3,40
0,47
F1-43
46,60
92,50
11,00
40,80
7,80
1,76
7,20
1,20
6,40
1,30
3,70
0,56
3,50
0,50
F1-48
46,30
91,40
10,90
40,50
7,60
1,78
7,00
1,10
6,40
1,30
3,70
0,55
3,60
0,51
D. P.
1,89
3,93
0,43
1,79
0,35
0,08
0,35
0,07
0,41
0,09
0,25
0,04
0,23
0,03
MÉDIA 44,81
88,64
10,51
39,50
7,28
1,69
6,59
1,06
5,92
1,18
3,44
0,51
3,24
0,46
MÉDIA BC
45,83
90,60
10,73
40,37
7,41
1,72
6,74
1,09
6,10
1,23
3,56
0,53
3,33
0,48
MÉDIA BE
44,09
87,26
10,35
38,89
7,18
1,67
6,49
1,05
5,79
1,15
3,35
0,50
3,18
0,45
CTS 32,30
65,70
6,30
25,90
4,70
0,95
2,80
0,50
2,90
0,62
- -
1,50
0,27
PAAS 38,00
80,00
8,90
32,00
5,60
1,10
4,70
0,77
4,40
1,00
2,90
0,40
2,80
0,43
D. P. - Desvio Padrão.
CTS - Crosta Terrestre Superior (Wedepohl, 1995).
PAAS - Folhelhos Pós-Arqueanos da Austrália (Taylor & McLennan, 1985).
Figura 109 - Concentração de ETR’s nos sedimentos de fundo do lago Amapá, não distinguindo variação entre bandas claras (BC) e
bandas escuras (BE).
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Elemento
Concentração (ppm)
Média Total BC BE
157
158
A normalização para condritos (Taylor e McLennan, 1985) mostra que todos os
ETR’s estão enriquecidos e suas concentrações não variam consideravelmente entre
bandas claras e bandas escuras (Figuras 110, 111 e 112). Estes padrões de
comportamento mostram, ainda, maiores índices de enriquecimento dos ETRL em
relação aos ETRP e a anomalia negativa de Eu. Isso mostra que a assinatura
geoquímica é equivalente a de rochas primárias ricas em feldspatos como granitos e
riolitos.
A normalização contra PAAS mostra que esses sedimentos via ETR’s também se
assemelham ao sedimento PAAS (Figuras 116, 117 e 118). Destacam-se Eu, Gd, Tb e
Dy mais enriquecidos em relação a esse padrão de folhelhos.
Uma vez que a granulometria dos sedimentos analisados neste trabalho tem
predominância da fração silte-argila, explica-se a concentração enriquecida de ETR’s.
Figura 110 - Normalização dos ETR’s contra condritos (Taylor e McLennan, 1985).
1,00
10,00
100,00
1000,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
159
160
Figura 111 - Normalização dos ETR’s nas bandas claras (BC) contra condritos (Taylor e McLennan,
1985).
Figura 112 - Normalização dos ETR’s nas bandas escuras (BE) contra condritos (Taylor e
McLennan, 1985).
Bandas Claras
1,00
10,00
100,00
1000,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
Bandas Escuras
1,00
10,00
100,00
1000,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
Figura 113 - Normalização dos ETR’s contra crosta terrestre superior (CTS) (Wedepohl, 1995).
1,00
10,00
100,00
1000,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
161
162
Figura 114 - Normalização dos ETR’s nas bandas claras (BC) contra crosta terrestre superior
(CTS) (Wedepohl, 1995).
Figura 115 - Normalização dos ETR’s nas bandas escuras (BE) contra crosta terrestre superior
(CTS) (Wedepohl, 1995).
0,10
1,00
10,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Yb Lu
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
0,10
1,00
10,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Yb Lu
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
Figura 116 - Normalização dos ETR’s contra folhelhos pós-arqueanos australianos (PAAS) (Taylor e McLennan, 1985).
0,10
1,00
10,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-1
LAPF1-4
LAPF1-5
LAPF1-7
LAPF1-9
LAPF1-14
LAPF1-16
LAPF1-17
LAPF1-20
LAPF1-25
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-40
LAPF1-43
LAPF1-48
163
164
Figura 117 - Normalização dos ETR’s nas bandas claras (BC) contra PAAS (Taylor e McLennan,
1985).
Figura 118 - Normalização dos ETR’s nas bandas escuras (BE) contra PAAS (Taylor e McLennan, 1985).
0,10
1,00
10,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-4
LAPF1-7
LAPF1-14
LAPF1-17
LAPF1-25
LAPF1-35
LAPF1-39
LAPF1-43
0,10
1,00
10,00
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
LAPF1-1
LAPF1-5
LAPF1-9
LAPF1-16
LAPF1-20
LAPF1-27
LAPF1-31
LAPF1-40
LAPF1-48
165
3.4 MATERIAL EM SUSPENSÃO
3.4.1 Mineralogia do Suspensato
O material em suspensão do lago Amapá é constituído de quartzo, mica,
feldspatos e argilominerais como caulinita e esmectita (Figura 119), não havendo
variação nessa constituição entre as amostras estudadas nas duas estações (LAPF1 e
LAPF2).
Segundo Costa
et al
. (2003), os rios que drenam as bacias do Estado do Acre
são de águas brancas por apresentarem grande quantidade de material em suspensão
de granulometria silte e argila, formado por quartzo, feldspatos, minerais de argila (illita,
esmectita, caulinita) e muscovita.
Considerando que o lago Amapá se conecta temporariamente com o rio Acre
durante as cheias, aquele recebe material em suspensão praticamente de mesma
composição mineralógica. Esse material que se assemelha ao do rio Acre – com
granulometria mais fina -, juntamente com o material orgânico, deposita-se no fundo
constituindo as camadas de sedimentação com bandas claras e escuras – o que já foi
caracterizado anteriormente.
Figura 119 - Difratograma de raios-X das amostras totais do material em suspensão nas estações
LAPF1 e LAPF2, mostrando quartzo (Qz), feldspatos (Fp), esmectita (E), caulinita (K), albita (Ab) e
mica (M).
2
θ
166
Isso evidencia que o lago Amapá é, ainda em parte, alimentado pelo rio Acre,
quando das suas principais enchentes.
3.4.2 Elementos Químicos Adsorvidos ao Material em Suspensão
A análise química do material em suspensão, segundo Método EPA 3051,
estudado nas estações dos furos F1 e F2, evidencia que esses sedimentos adsorvem,
principalmente, em ordem decrescente, Fe, Al, Mg, Mn, Se, Sn e Na (Tabela 13). Esses
valores variam pouco entre as duas estações, estando, em geral, mais elevados na
estação do furo F2, destacando-se Fe, Al, Mg, Mn e Ti (Figura 120). Dos elementos
analisados, Fe e Al são os mais abundantes, com concentrações acima de 10 ppm,
seguido de Mg, Mn e Se, entre 1 e 10 ppm, e o restante com valores abaixo de 1 ppm.
Tabela 13 - Resultados de análise química de material em suspensão comparado com as análises
das águas do lago Amapá e do rio Acre.
Material em Suspensão Águas Elemento
Analisado
LAPF1 LAPF2 Rio Acre LAPF1 LAPF2 Rio Acre
Fe 50,313 59,87 84,211 1,075 0,933 0,591
Al 10,959 17,30 - 0,207 0,116 0,3487
Mg 2,801 3,72 11,74 1,323 1,391 1,4729
Mn 2,158 2,95 1,2 0,256 0,256 0,0499
Se 1,453 1,997 0,88 < 0,001 < 0,001 0,0612
Sn 0,735 0,994 0,333 - - -
Na 0,757 0,546 0,438 2,031 2,181 1,8421
Ti 0,188 0,511 0,685 - - -
Ba 0,229 0,271 0,476 0,0529 0,0483 0,058
B <0,022 0,340 0,005 < 0,001 < 0,001 0,0215
Zn 0,156 0,167 0,018 < 0,002 < 0,002 0,6689
Cd 0,022 0,122 2,845 0,0029 0,0005 0,0002
As 0,045 0,078 0,006 0,0036 0,0055 0,0027
Hg 0,071 0,072 0,091 0,0059 0,0055 0,011
Sr 0,045 0,058 0,064 0,0322 0,0300 0,0361
Rb 0,018 0,028 0,09 0,0029 0,0030 0,0022
Cu 0,022 0,028 0,064 0,0036 0,0014 0,0071
Pb 0,015 0,018 0,045 0,0006 0,0003 0,001
Li 0,013 0,016 0,081 0,0024 0,0026 0,0025
Ce 0,006 0,008 0,013 0,0004 0,0004 0,0005
Cs 0,002 0,003 0,007 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001
U <0,0001 0,001 0,001 0,0001 0,0001 0,0001
Sb <0,002 <0,002 <0,005 < 0,0003 < 0,0003 0,0004
167
Figura 120 - Concentrações dos elementos químicos estudados no material em suspensão nas estações
LAPF1 e LAPF2 e no rio Acre (valores em ppm).
Quando comparados com o suspensato do rio Acre, o material em suspensão
nas águas das duas estações do lago Amapá é mais abundante, principalmente, em
Mn, Se, Sn, (Na), (B), Zn e As. Os outros elementos estão, em geral, mais
concentrados no rio. Dentre esses elementos, o Na está em maior concentração nas
águas do que no material em suspensão nas estações (LAPF1, LAPF2 e no rio Acre),
sendo, aquele, possivelmente, o elemento adsorvido mais facilmente liberado a partir do
suspensato em solução.
É por sua extremidade, onde se localiza a estação do furo F2, que o lago Amapá
recebe o aporte de material em suspensão do rio Acre durante as cheias. Além disso,
esta estação está mais próxima de pisciculturas do que a estação do furo F1 - como já
foi mencionado no presente trabalho.
0,001
0,01
0,1
1
10
100
Fe Al Mg Mn Na Ti Se Sn B Ba Zn Hg As Sr Cd Rb Cu Pb Li Ce Cs U
LAPF1ss LAPF2ss Rio Acre
168
3.5 IDADE RADIOCARBONO E TAXA DE SEDIMENTAÇÃO
As análises de radiocarbono de amostras do furo F1 mostram que os sedimentos
de fundo do lago Amapá - distribuídos em sucessões de bandas claras e bandas
escuras alternadas, preenchendo quase 4 m de camadas delgadas e microbandadas
superpostas - têm uma idade de, aproximadamente, 3160 anos AP (Figura 121).
Figura 121 - Idade radiocarbono de amostras dos sedimentos de fundo do lago Amapá e taxa de
sedimentação média (Profundidade em cm).
82
-
84 cm de profundidade
(844 ± 71 anos AP)
231
-
233 cm de profundidade
(1925 ± 61 anos AP)
354
-
356 cm de profundidade
(3160 ± 59 anos AP)
TAXA DE SEDIMENTAÇÃO
0,995 mm/ano
1,378 mm/ano
0,996 mm/ano
IDADE POR AMOSTRA
IDADE CALIBRADA
(2σ)
1038 DC
a
1275 DC
45 AC
a
231 DC
1538 AC
a
1292 AC
169
A taxa de sedimentação média relativamente elevada no lago Amapá (1,1
mm/ano), com pouca variação ao longo dos anos, sugere que a invasão pelas águas
túrbidas do rio Acre, nos períodos de cheia, constitui um fator importante no processo
de assoreamento do lago. O rio Acre não mudou seu comportamento, em termos
gerais, já que a taxa de sedimentação não sofreu variações expressivas.
Essa taxa é comparável à de sedimentação da lagoa Dourada, no Paraná,
determinada por Melo (2000) que é de 1,22 mm/ano num intervalo de 0 a 10,6 m de
testemunho.
Contudo, a taxa de sedimentação do lago Amapá é bem menor do que a do lago
Grande de Curuai estudado por Moreira-Turq
et al.
(2004) – um lago grande de várzea
localizado próximo à cidade de Óbidos no oeste do Pará que sofre longos períodos de
inundação – que varia de 4,2 a 13,4 mm/ano.
Moreira-Turq
et al.
(2004) interpretam que as taxas de sedimentação nas
planícies de inundação amazônicas variam consideravelmente, tanto temporal quanto
espacialmente, parecendo indicar que estão diretamente relacionadas com a
localização geográfica, com a proximidade do canal do rio Amazonas e com a duração
da conexão com o rio.
A idade dos sedimentos mostra que o lago Amapá é um lago recente
(holocênico) de pouco mais de 3.000 anos. A conexão temporária com seu rio formador
contribui para o acúmulo de sedimentos (material em suspensão carreado para dentro
do lago) juntamente com processos erosivos das margens, principalmente, nos
barrancos com pouca ou já nenhuma cobertura vegetal.
Com essa idade, conclui-se que ocorreu a ruptura do lago Amapá há 3160 anos
atrás. Ao longo desse período, o rio Acre sempre contribuiu com aporte de material em
suspensão na constituição das camadas (laminadas) de sedimentação. Nos últimos
anos, o lago vem experimentando forte influência da ação antrópica, como através de
desmatamentos.
170
4 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
O lago Amapá, meandro abandonado do rio Acre, tem típica morfologia em
ferradura. Ele ocupa antiga planície de inundação aluvial do rio - hoje, gleissolos e
neossolos -, mantendo, com este, ligação temporária e está em estágio de colmatação.
A ruptura do lago Amapá ocorreu - de acordo com as datações por radiocarbono
- há 3160 anos e a taxa de sedimentação ao longo de todos esses anos foi quase
constante com média de 1,1 mm/ano. São sedimentos finos síltico-argilosos bandados
com granulometria média de 6
µ
m, sendo constituídos de quartzo, argilominerais (illita,
caulinita e esmectita), albita e K-feldspato. Essa mineralogia assemelha-se à do
material em suspensão do rio Acre, embora os sedimentos em suspensão do lago
tenham menor tamanho de partículas.
O bandamento (camadas claras e escuras) tem espessura milimétrica e, por
vezes, algumas camadas são microlaminadas. A distinção entre bandas claras e
escuras é dada pela maior abundância de detritos orgânicos vegetais nas bandas
escuras.
O domínio de mais fina granulometria do furo F2, na extremidade do lago mais
afastada do rio Acre, deve refletir, em parte, a sua posição distal do rio.
A composição química, bem como a mineralógica, é semelhante à do rio Acre
comprovando que o mesmo tem sido a principal fonte de sedimentos do lago Amapá
durante as enchentes - como a última em 2006 -, mostrando que existe um elo entre o
rio e o lago. Essas afirmações confirmam a premissa dos dados analisados.
Em períodos de estiagem, a estrada de terra - conhecida localmente como
Ramal do Posto de Saúde -, nos últimos 15 a 20 anos, contribui com uma parcela de
material em suspensão, re-suspendido pelo tráfego de automóveis e caminhões,
carreado pela ação dos ventos para dentro do lago, principalmente, próximo à estação
LAPF1. Neste local, ainda é evidente erosão das margens do lago por conseqüência da
retirada da cobertura vegetal ciliar, também acontecido nas últimas décadas em
decorrência da ocupação humana.
Na estação Bu, o recente banco de areia e barro - evidente no período de
estiagem - formado pelo material transportado das margens e do entorno do lago, é
171
claramente resultado de ação antrópica. Acrescido a isso, nessas proximidades, é bem
provável a existência de um emissário, com descarga subterrânea para dentro do lago,
vindo de propriedades do seu entorno. Esses fatores têm contribuído para aceleração
do assoreamento do lago Amapá.
As águas do lago Amapá são claras, transparentes, com distribuição de algas
pela superfície. Não apresenta estratificação térmica aparente - o que é comum em
ambientes lacustres rasos -, destacando-se ligeiro aumento de temperatura na estação
LAPF1 devido a sua localização geográfica, mais exposta aos raios solares. Seu pH é
alcalino (8-9), baixando ligeiramente quando da invasão das águas túrbidas do rio Acre
(pH neutro).
A química das águas do lago Amapá reflete a ação antropogênica no local. Por
estar localizado em perímetro urbano, o lago Amapá está sofrendo perturbações de
cunho antrópico.
Tão importante também, nessa avaliação, é a contribuição das pisciculturas no
entorno do lago Amapá - próximas às estações LAPF1, Cb, Bu e LAPF2 - que devem
despejar seus rejeitos (águas utilizadas nos tanques de peixes contendo dejetos) dentro
dele, aportando, assim, nutrientes no corpo aquático. Isso está aumentando a
produtividade nesse ecossistema lacustre, o que é mais claramente observado na
estação LAPF2. Constata-se nesta estação, um “berçário” de peixes e pequenas aves
que renovam os nutrientes das águas contribuindo para eutrofização do meio.
Todo esse aporte de material para dentro do lago reflete-se nos elevados valores
de turbidez, STS, amônia, cloreto e (fosfato). O fósforo, ainda - tanto das águas como
dos sedimentos -, pode estar contribuindo para formação de fosfatos como a vivianita
encontrada.
Com uma boa política de preservação por parte de autoridades, e apoio da
comunidade científica, é possível ainda equilibrar a interação homem e meio ambiente,
reduzindo a velocidade de degradação deste ecossistema lacustre.
172
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