Inferências paleoclimáticas baseadas em análises de crescimento lenhoso de gimnospermas da floresta petrificada do Tocantins setentrional, permiano da bacia do Parnaíba

A Floresta Petrificada de Tocantins Setentrional (FPTS) é citada na literatura científica como uma das mais importantes associações lignoflorísticas de paleobioma temperado quente do Permiano no hemisfério sul. Parte desta floresta encontra-se situada no Monumento Natural das Árvores Fossilizadas do Tocantins (MNAFTO), uma unidade de preservação integral localizada a nordeste do Estado do Tocantins. Geologicamente, o MNAFTO encontra-se inserido na Bacia do Parnaíba, sendo que os lenhos aqui estudados são associados à Formação Motuca, Permiano Superior. O presente trabalho possui como objetivo estabelecer a influência dos processos climáticos ocorridos durante o Permiano Superior com a utilização de dados proxy obtidos através da análise de elementos vegetais preservados na FPTS. O material analisado corresponde a 32 fragmentos de lenhos gimnospérmicos provenientes de nove pontos de coleta localizados dentro e no entorno da área do parque. A fim de determinar padrões climáticos com base em crescimento lenhoso, foram feitas seções planas e lâminas petrográficas. Um total de 682 incrementos de crescimento em sessões planas foram verificados por meio de análises de sensibilidade média e anual. Em relação aos dados dendrológicos obtidos, os espécimes demostraram valores considerados sensitivos que indicam a vigência de um clima semiárido com precipitações aperiódicas.The Northern Tocantins Petrified Forest (NTPF) is mentioned in the scientific literature as one of the most important Permian lignofloristic assemblage of warm temperate paleobiome in the South Hemisphere. Part of this forest is situated in the Tocantins Fossil Trees Natural Monument (TFTNM), which is an integral protection unit located in the northeast of the Tocantins state. Geologically, the TFTNM is inserted in the Parnaiba Basin, and the stems studied are associated to the Late Permian Motuca Formation. The aim of the present work is to establish the influence of the climatic process that occurred during the Late Permian with the use of proxy data obtained by the analysis of the floristics elements preserved in the (NTPF). The analyzed material corresponds to 32 gymnospermic fossil wood fragments derived from nine sampling points located inside and in the surroundings of the park area. In order to determine climatic patterns based on woody growth, plane sections cuts and petrographic plates were made. A total number of 682 growth increments in plane sections cuts were verified using average sensibility and annual sensibility analyses. With regard to the dendrological data obtained, the specimens show considerable sensitive values that indicate a semi arid clima with aperiodic rainfall

Interpretações paleoambientais com base em padrões anatômicos de lenhos fósseis

Nas Ciências Ambientais, a construção do conhecimento ambiental deve integrar diferentes áreas, entre elas a adequada compreensão das características dos ecossistemas pretéritos. Estudos que analisem as características básicas da evolução do Sistema Terra ao longo do tempo, contribuem de forma significativa para entendimento das dinâmicas atuais. Tendo em vista que as plantas são excelentes marcadores ecológicos, a paleobotânica tem muito a contribuir nesse sentido, e os dados produzidos são fundamentais para um enfoque conceitual ampliado da área. Dentre as diferentes avaliações possíveis, o estudo das características de lenhos, constitui-se em excelente ferramenta para a inferência de variáveis paleoambientais predominantes quando do crescimento da planta. Neste contexto, o presente estudo investigou as características anatômicas de lenhos preservados por permineralização ou carbonização provenientes do Permiano das bacias do Parnaíba e do Paraná, além de um lenho permineralizado do Plioceno-Pleistoceno do Rio Grande do Sul com a finalidade de construir inferências paleoambientais para os sistemas deposicionais em que se formaram. O material proveniente da Formação Touro Passo, foi associado a Subfamília Mimosoideae (Fabaceae), e nomeado como Itaquixylon heterogenum. Já o material proveniente do Permiano da Bacia do Paranaíba, tem afinidades gimnospérmicas, e permitiu confirmar a predominância de um clima semi-árido para a área de estudo. Por fim, o material proveniente do Permiano da Bacia do Paraná, se constituem de fragmentos de macro-charcoal investigados para o afloramento Porongos, e fornecem a primeira evidência da ocorrência de recorrentes paleoincêndios vegetacionais durante os depósitos da camada de carvão Barro Branco. Já os fragmentos carbonizados coletados no afloramento Barrocada, fornecem a primeira evidência de paleoincêndios vegetacionais para o Grupo Itararé. A integração dos dados advindos das diferentes áreas e idades, permitiu estabelecer que o estudo da anatomia de lenhos fósseis, independente da sua forma de preservação, é uma ferramenta imprescindível para a definição das características dos sistemas em que foram depositados e, portanto, sempre que possível devem ser considerados em estudos voltados à compreensão da evolução do Sistema Terra ao longo do tempo. Além disso, independentemente da idade e origem dos registros, reforça-se a necessidade de utilização de dados advindos da paleobotânica para a compreensão dos processos envolvidos nas dinâmicas dos ambientes atuais.In Environmental Sciences, the construction of environmental knowledge must integrate different areas, among them the proper understanding of the characteristics of the past ecosystems. Studies that analyze the basic characteristics of the evolution of the Earth System over time, contribute significantly to understanding the current dynamics. Considering that plants are excellent ecological markers, paleobotany has much to contribute in this sense, and the data produced are fundamental to an extended conceptual approach of the area. Among the different possible evaluations, the study of wood characteristics is an excellent tool for the inference of paleoenvironmental variables predominant when plant growth occurs. In this context, the present study investigated the anatomical characteristics of woodlands preserved by permineralization or carbonization from Permian of the Parnaíba and Paraná basins, as well as a permineralized wood from Pliocene-Pleistocene Rio Grande do Sul in order to construct paleoenvironmental inferences for the depositional systems in which they were formed. The material coming from the Touro Passo Formation, was associated to the Subfamily Mimosoideae (Fabaceae), and named as Itaquixylon heterogenum. On the other hand, the material from Permian of the Paranaíba Basin has gymnospermic affinities, and confirmed the predominance of a semi-arid climate for the study area. Finally, the material coming from the Permian of the Paraná Basin, consisted of macro-charcoal fragments investigated for the Porongos outcrop, and provide the first evidence of the occurrence of recurrent vegetation paleoincences during the deposits of the Barro Branco coal layer. The carbonized fragments collected in the Barrocada outcrop provide the first evidence of vegetative paleoincences for the Itararé Group. The integration of data from different areas and ages allowed us to establish that the study of the anatomy of fossil wood, regardless of its form of preservation, is an essential tool for defining the characteristics of the systems in which they were deposited and, therefore, whenever should be considered in studies aimed at understanding the evolution of the Earth System over time. In addition, regardless of the age and origin of the records, the need to use data from paleobotany to understand the processes involved in the dynamics of current environments is reinforced.CAPE

Indo-Brazilian Late Palaeozoic wildfires: an overview on macroscopic charcoal

Carvão vegetal macroscópico é amplamente aceito como um indicador direto da ocorrência de paleo-incêndios vegetacionais, sendo relativamente bem estudado e distribuído de forma homogênea em depósitos do Paleozoico Superior da Euramérica e Cataísia. Por outro lado, apenas alguns registros deste tipo de material foram publicados para o Paleozoico Superior do Gondwana e, somente recentemente foi demonstrado que carvão vegetal macroscópico (e, portanto, incêndios) também é comum no continente meridional. Os mais importantes registros do Gondwana se constituem em fragmentos carbonizados de lenhos gimnospérmicos e estão associados, principalmente, a depósitos de carvão mineral. Registros de macro-charcoal (carvão vegetal macroscópico) foram descritos para níveis do Paleozoico Superior da Bacia Damodar (Índia) e da Bacia do Paraná (Brasil), demonstrando que paleo-incêndios vegetacionais ocorriam em sequências e intervalos estratigráficos variados no Gondwana durante esse período. Com base nos registros publicados até o momento e em novos exemplares provenientes do nível de carvão Seam-IV, Formação Raniganj, Bacia Damodar (Lopingiano da Índia), uma revisão acerca dos registros indo-brasileiros de carvão vegetal macroscópico em níveis do Paleozoico Superior são apresentados. O material inédito foi analisado sob Microscópio Eletrônico de Varredura para a definição de características anatômicas, sendo estabelecida uma afinidade gimnospérmica para os fragmentos. Os dados apresentados reforçam a importância dos paleo-incêndios vegetacionais como elemento perturbador dos diferentes paleoambientes gondvânicos durante o Paleozoico Superior.Sedimentary charcoal is widely accepted as a direct indicator for the occurrence of paleo-wildfires and, in Upper Paleozoic sediments of Euramerica and Cathaysia, reports on such remains are relatively common and (regionally and stratigraphically) more or less homogeneously distributed. On the contrary, just a few reliable records have been published for the Late Paleozoic of Gondwana and only recently it has been demonstrated that macroscopic charcoals (and thus fires) were also common in the southern continent during this period. The most important Gondwanan records are predominantly charred gymnosperm woods mainly related to coal bearing strata. Late Paleozoic macro-charcoal occurs in both, the Damodar Basin (India) and the Paraná Basin (Brazil), demonstrating that paleo-wildfires were spread out in different sequences and distinct stratigraphic intervals during this period in Gondwana. Based on the so far published records as well as new samples from the Seam-VI coalfield, Raniganj Formation (Damodar Basin – Lopingian of India), an overview of the Late Paleozoic Indo‑Brazilian macro-charcoal remains is presented. The hitherto unpublished samples were anatomically analyzed under Scanning Electron Microscope and a gymnosperm affinity could be established. The data presented here reinforce the relevance of paleo-wildfire as a source of environmental disturbance over large areas of Gondwana during the Late Paleozoic