SEDIMENTAÇÃO EM LAGOS ARTIFICIAIS: DE PROBLEMA A RECURSO, COMO ESTRATÉGIA DE REABILITAÇÃO DE ÁREAS DESERTIFICADAS

Na maior parte do Globo uma grande parte da água utilizada provem de lagos artificiais. Embora as barragens sejam um empreendimento necessário, elas representam uma séria ameaça ambiental devido aos impactos negativos que têm nas bacias de drenagem e no lago que formam, e ao problema que representam no ciclo natural dos sedimentos, ao funcionarem como barreira ao transporte de material até às zonas costeiras. Devido a este último aspecto, elevada percentagem dos materiais entrados num reservatório é retida, facto que contribui para o seu progressivo assoreamento. A quantidade e a natureza dos sedimentos que se acumulam no fundo são consequência de intensos processos erosivos e de perda de solo que se verificam cada vez mais nas bacias de drenagem, a montante. Dado que são arrastados dos solos muitos nutrientes necessários ao desenvolvimento vegetal, a erosão excessiva contribui, por um lado para a desertificação de muitas zonas e, por outro, para um aumento da produção primária e consequente deterioração da qualidade da água destes sistemas, devido à constante troca de elementos através da interface sedimento–água. De forma a se converter este problema mundial num recurso, iniciámos a avaliação da disponibilidade dos sedimentos de lagos artificiais como solos ou aditivos agrícolas a utilizar em áreas de solos degradados, em Portugal, há 2 décadas, tendo sido realizados estudos em sistemas no Sul do país (Maranhão, Monte Novo, Divor), sob clima mediterrânico e localizados em bacias de drenagem de geologia muito diversa. Pelos resultados encorajantes, este estudo foi alargado a reservatórios em outras regiões climáticas, no Brasil: clima sub-temperado (Passo Real, Capingüi, RS), clima tropical seco (Três Marias, MG) e clima tropical húmido (Tucuruí, Pará). Em todos os sistemas foi testada a fertilidade dos sedimentos de fundo através de análises químicas, físicas e mineralógicas e da comparação dos valores obtidos com solos considera¬dos como padrão. Paralelamente fizeram-se ensaios de fertilidade, à escala piloto. Atendendo a (1) diversidade de factores que condicionam a sedimentação nos reservatórios, (2) mecanismos de transformação passíveis de ocorrer durante a erosão e transporte das partículas desde os mantos de alteração das rochas/solos até à sua deposição nestes meios e (3) facto de as partículas dos solos onde se concentram preferencialmente os elementos nutritivos, pela sua baixa densidade e/ou reduzida dimensão serem as mais facilmente lixiviadas, facilmente se explicam as acentuadas diferenças mineralógicas e geoquímicas entre os sedimentos depositados no fundo destes sistemas hídricos e os materiais parentais. Independentemente do sistema considerado verificou-se, nos sedimentos, um aumento das formas totais, de troca e solúveis, de uma grande parte dos elementos considerados como essenciais na avaliação da fertilidade. Este enriquecimento foi mais notório nos sistemas mediterrânicos, em consequência de uma composição mineralógica mais favorável à retenção e solubilização destes elementos, como efeito da mais baixa taxa de intemperismo. Assim, os materiais depositados em qualquer dos reservatórios, embora com características distintas entre si, apresentam melhores qualidades agrícolas do que os materiais que lhes estão na origem, podendo representar uma boa estratégia de recuperação de áreas desertificadas nas respectivas bacias de drenage

Analysis of deep-ocean sediments from the TAG hydrothermal field (MAR, 26° N): application of short-wave infrared reflectance (SWIR) spectra for offshore geochemical exploration

Purpose The cost-efficient methods of analysis, such as rapid short-wave infrared (SWIR) spectral analysis, have been applied for the efficient exploration of critical raw materials (CRM), including mineral components and rare earth elements (REE) from the deep-ocean sediments. Methods Gravity cored sediment samples were collected during an oceanographic mission to the Trans-Atlantic Geotraverse (TAG) hydrothermal field of the Mid-Atlantic Ridge (MAR, 26° N). SWIR reflectance spectra (dependent variable) of samples were mathematically tested against referent geochemical data (independent variable), obtained by conventional analysis (ICP/OES, ICP/MS), after applied full cross-validation multivariate partial least square regression (CVPLSR). Value of parameter-residual predictive deviation (RPD) was used for evaluation of CVPLSR modeling: RPD > 2.5 (satisfactory calibration model for the screening purposes) and RPD > 5.0 (model adequate for the quality control of the studied elements). Results The CVPLSR modeling provided significant results for the determination of several mineral components: major elements (Fe and Si) had the values of RPD equal to 3.65 and 2.84, respectively, which indicated a viable potential for their routine analysis, whereas RPD for Ca was equal to 5.51, thus assuring its quality control by SWIR analysis, in sediment samples of the studied location. Among the REE, Ce (RPD = 2.55) and Er (RPD = 2.59) yielded the most satisfactory results. Conclusions The findings highlight the benefit of rapidly obtained empirical SWIR-reflectance data, which can be used for near-real-time exploration of geochemical deposits hosted in deep-ocean sediments

Dam Reservoir Sediments as Fertilizers and Artificial Soils : Case Studies from Portugal and Brazil

Universidade de EvoraScedule:17-18 March 2003, Vemue: Kanazawa, Japan, Kanazawa Citymonde Hotel, Project Leader : Hayakawa, Kazuichi, Symposium Secretariat: XO kamata, Naoto, Edited by:Kamata, Naoto

Transmission Electoron Microscopic Observation of Drilling Microbiolgical Core Samples form a Deep Seafloor at Hydrothermal Vent Field

金沢大学大学院自然科学研究科広島大学University of Papua New GuineaScedule:17-18 March 2003, Vemue: Kanazawa, Japan, Kanazawa Citymonde Hotel, Project Leader : Hayakawa, Kazuichi, Symposium Secretariat: XO kamata, Naoto, Edited by:Kamata, Naoto

Geological fate of seafloor massive sulphides at the TAG hydrothermal field (Mid-Atlantic Ridge)

Highlights • Generic geological model of hydrothermally extinct seafloor massive sulphide. • Sub-surface characterisation by combined drilling and geophysics. • New resource estimate for slow-spreading mid-ocean ridges. • Holistic approach to seafloor mineral deposits assessment. Abstract Deep-sea mineral deposits potentially represent vast metal resources that could make a major contribution to future global raw material supply. Increasing demand for these metals, many of which are required to enable a low-carbon and high-technology society and to relieve pressure on land-based resources, may result in deep sea mining within the next decade. Seafloor massive sulphide (SMS) deposits, containing abundant copper, zinc, gold and silver, have been the subject of recent and ongoing commercial interest. Although many seafloor hydrothermally systems have been studied, inactive SMS deposits are likely to more accessible to future mining and far more abundant, but are often obscured by pelagic sediment and hence difficult to locate. Furthermore, SMS deposits are three dimensional. Yet, to date, very few have been explored or sampled below the seafloor. Here, we describe the most comprehensive study to date of hydrothermally extinct seafloor massive sulphide deposits formed at a slow spreading ridge. Our approach involved two research cruises in the summer of 2016 to the TAG hydrothermal field at 26°N on the Mid-Atlantic Ridge. These expeditions mapped a number of hydrothermally extinct SMS deposits using an autonomous underwater vehicle and remotely operated vehicle, acquired a combination of geophysical data including sub-seafloor seismic reflection and refraction data from 25 ocean bottom instruments, and recovered core using a sub-seafloor drilling rig. Together, these results that have allowed us to construct a new generic model for extinct seafloor massive sulphide deposits that indicate the presence of up to five times more massive sulphide at and below the seafloor than was previously thought

Late seafloor carbonate precipitation in serpentinites from the Rainbow and Saldanha sites (Mid-Atlantic Ridge)

Serpentinized ultramafic rocks recovered during several recent oceanographic missions (1997-2002) on the Rainbow hydrothermal field and on the Saldanha seamount (36°14'N and 36°34'N, Mid-Atlantic Ridge) often exhibit late-stage carbonatization associated to secondary oxidation effects. These carbonate occurrences, mostly vein-filling aragonite, occasionally form dense webs almost completely engulfing and replacing the serpentinite itself.The 87Sr/86Sr (approx. 0.709) and stable isotope signatures (?13CPDB = 0.2-3.3 ‰; ?18OV-SMOW = 32.2-35.2 ‰) of the carbonate fraction in these serpentinites indicate carbonate precipitation from unmodified seawater, under abiotic conditions, and very low temperatures, close to bottom-water temperatures measured at the sampling stations. These analytical data imply that, unlike the serpentinite-hosted carbonate chimneys in the Lost City hydrothermal field (Ludwig et al., 2006), the vein-filling aragonite in the Rainbow and Saldanha serpentinites has a non-hydrothermal, low-temperature seawater origin. <br/