Relações pedológicas e isotópicas de uma turfeira na Serra do Espinhaço Meridional - MG

The evolution of organic matter sources in soil is related to climate and vegetation dynamics in the past recorded in paleoenvironmental Quaternary deposits such as peatlands. For this reason, a Histosol of the mineralotrophic peatland from the Pau-de-Fruta Special Protection Area - SPA, Espinhaço Meridional, State of Minas Gerais, was described and characterized to evidence the soil constituent materials and properties as related to changes in environmental conditions, supported by the isotopic and elementary characterization of soil C and N and 14C ages. Samples were collected in a depression at 1,350 m asl, where Histosols are possibly more developed due to the great thickness (505 cm). Nowadays, the area is colonized by vegetation physiognomies of the Cerrado Biome, mainly rocky and wet fields (Campo Rupestre and Campo Úmido), aside from fragments of Semidecidual Seasonal Forest, called Capões forests. The results this study showed that early the genesis of the analyzed soil profile showed a high initial contribution of mostly herbaceous organic matter before 8,090 ± 30 years BP (14C age). In the lower-mid Holocene, between 8,090 ± 30 years AP (14C age) to ± 4,100 years BP (interpolated age), the vegetation gradually became more woody, with forest expansion, possibly due to increased humidity, suggesting the existence of a more woody Cerrado in the past than at present. Drier climate conditions than the current were concluded ± 2,500 years BP (interpolated age) and that after 430 years BP (14C age) the forest gave way to grassland, predominantly. After the dry season, humidity increased to the current conditions. Due to these climate fluctuations during the Holocene, three decomposition stages of organic matter were observed in the Histosols of this study, with prevalence of the most advanced (sapric), typical of a deposit in a highly advanced stage of pedogenetic evolution.A evolução das fontes de matéria orgânica no solo está relacionada com a dinâmica do clima e da vegetação durante épocas passadas, representadas pelos registros paleoambientais em depósitos quaternários como as turfeiras. Por esta razão, um organossolo da turfeira mineralotrófica da Área de Proteção Especial - APE Pau-de-Fruta, Serra do Espinhaço Meridional, MG foi descrito e caracterizado com a finalidade de evidenciar os materiais constituintes e os atributos do solo relacionados às mudanças das condições do ambiente, apoiados pela caracterização isotópica e elementar do C e N do solo e idades 14C. A amostragem foi realizada em uma depressão localizada a 1.350 m de altitude, onde possivelmente os Organossolos são mais desenvolvidos, devido à elevada espessura de 505 cm. A turfeira atualmente é colonizada por fisionomias vegetais do Bioma Cerrado, principalmente Campo Rupestre e Campo Úmido, além de alguns redutos de ilhas de Floresta Estacional Semidecidual, denominados Capões de Mata. Os resultados deste estudo demonstraram que a gênese inicial do perfil de solo estudado, antes de 8.090 ± 30 anos AP (idade 14C), apresentou elevada contribuição de uma matéria orgânica mais herbácea, e gradualmente no Holoceno Inferior/Médio, entre 8.090 ± 30 anos AP (idade14C) a ± 4.100 anos AP (idade interpolada), a vegetação tornou-se mais lenhosa, com expansão de uma mata, possivelmente devido ao aumento de umidade, sugerindo a existência no passado de um Cerrado mais lenhoso que o atual. Condições de um clima mais seco que o atual foi verificado em ± 2.500 anos AP (idade interpolada) e após 430 anos AP (idade14C), quando a mata regrediu, predominando a vegetação de campo. Após o período mais seco, a umidade aumentou até as condições atuais. Em meio a essas flutuações climáticas durante o Holoceno, o Organossolo em estudo apresentou três estádios de decomposição da matéria orgânica, com predomínio do mais avançado (sáprico), característico de um depósito em estágio de evolução pedogenético altamente avançado.(FAPESP) São Paulo Research Foundatio

Anheteromeyenia vitrea (Porifera: Demospongiae) nova espécie de esponja continental no Brasil

The siliceous spicules of continental sponges have proved to be valuable tools in paleoenvironmental reconstructions, whenever they are perceived in columns of recovered quaternary sediments. The spicules of such sponge collected at grassland subjected to short flooding periods in the Vale Nature Reserve, a preserved coastal area of Atlantic Rain Forest at Espirito Santo State (Brazil), were detected in soil samples recovered in the same region. Study under SEM of materials of the collected specimens indicated the need for description of Anheteromeyenia vitrea n. sp. and redefinition of genus Anheteromeyenia, with Nearctic/Neotropical distribution.Key words: Neotropical freshwater sponges, genus Anheteromeyenia redefined, Spodosol, preserved coastal area.As espículas silicosas das esponjas continentais vêm se mostrando instrumentos valiosos em reconstruções paleoambientais sempre que são detectadas em colunas de sedimentos quaternários recuperados. As espículas de uma dessas esponjas, coletada em ambiente de campos nativos na Reserva Natural da Vale, área preservada de Mata Atlântica no Estado do Espírito Santo (Brasil), foram identificadas em amostras de solo coletadas na mesma região. Estudos ao MEV de materiais dos espécimes coletados indicaram a necessidade da descrição de Anheteromeyenia vitrea sp. n. e redefinição do gênero Anheteromeyenia, com distribuição Neartica/Neotropical.Palavras-chave: Esponjas de água doce neotropicais, gênero Anheteromeyenia redefinido, Espodossolo, área costeira preservad

CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS DA BACIA\ud DO RIO TAQUARI NO PANTANAL SUL-MATO-GROSSENSE

Among the soils in the Mato Grosso do Sul, stand out in the Pantanal biome, the Spodosols. Despite being recorded in considerable extensions, few studies aiming to characterize and classify these soils were performed. The purpose of this study was to characterize and classify soils in three areas of two physiographic types in the Taquari river basin: bay and flooded fields. Two trenches were opened in the bay area (P1 and P2) and two in the flooded field (P3 and P4). The third area (saline) with high sodium levels was sampled for further studies. In the soils in both areas the sand fraction was predominant and the texture from sand to sandy loam, with the main constituent quartz. In the bay area, the soil organic carbon in the surface layer (P1) was (OC) > 80 g kg(-1), being diagnosed as Histic epipedon. In the other profiles the surface horizons had low OC levels which, associated with other properties, classified them as Ochric epipedons. In the soils of the bay area (P1 and P2), the pH ranged from 5.0 to 7.5, associated with dominance of Ca2+ and Mg2+, with base saturation above 50 % in some horizons. In the flooded fields (P3 and P4) the soil pH ranged from 4.9 to 5.9, H+ contents were high in the surface horizons (0.8-10.5 cmol(c) kg(-1)), Ca2+ and Mg-2 contents ranged from 0.4 to 0.8 cmol(c) kg(-1) and base saturation was < 50 %. In the soils of the bay area (P1 and P2) iron was accumulated (extracted by dithionite - Fed) and OC in the spodic horizon; in the P3 and P4 soils only Fed was accumulated (in the subsurface layers). According to the criteria adopted by the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS) at the subgroup level, the soils were classified as: P1: Organic Hydromorphic Ferrohumiluvic Spodosol. P2: Typical Orthic Ferrohumiluvic Spodosol. P3: Typical Hydromorphic Ferroluvic Spodosol. P4: Arenic Orthic Ferroluvic Spodosol.Dentre os solos existentes no Mato Grosso do Sul, destacam-se no Bioma Pantanal, os Espodossolos. Apesar de serem verificados em extensões consideráveis, poucos estudos com objetivo de caracterização e classificação desses solos foram realizados. Objetivou-se caracterizar e classificar solos de três feições fisiográficas da bacia do rio Taquari: baía e campos de inundação. Foram abertas duas trincheiras na área de baía (P1 e P2) e duas na de campos de inundação (P3 e P4). A terceira feição (salinas) foi amostrada para estudos posteriores, por apresentar altos teores de sódio. Nos solos estudados, nas duas áreas houve predomínio da fração areia, com textura variando de areia a franco-arenosa, sendo o principal constituinte o quartzo. Na área de baía o horizonte superficial (P1) apresentou teor de carbono orgânico (CO) maior que 80 g kg-1, sendo diagnosticado como H hístico. Para os demais perfis, os horizontes superficiais apresentaram baixos teores de CO, o que, em associação com outros atributos, fez com que eles fossem diagnosticados como A moderado. Nos solos da área de baía (P1 e P2) os valores de pH variaram de 5,0 a 7,5, associados à dominância dos íons Ca2+ e Mg2+, com saturação por bases, em alguns horizontes, maior que 50 %. Na área de campos de inundação, os solos (P3 e P4) mostraram valores de pH variando de 4,9 a 5,9, elevados valores de H+ nos horizontes superficiais (0,8 a 10,5 cmolc kg-1), valores de Ca2+ + Mg2+ variando de 0,4 a 0,8 cmolc kg-1 e saturação por bases maior que 50 %. Nos solos da área de baía (P1 e P2) ocorreu acúmulo de Fe, extraído por ditionito (Fed), e CO no horizonte espódico; e nos solos de campos de inundação (P3 e P4) houve acúmulo somente de Fed (nos horizontes subsuperficiais). De acordo com critérios adotados pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS), em nível de subgrupo os solos foram classificados como: P1: Espodossolo Ferri-humilúvico hidromórfico organossólico, P2: Espodossolo Ferri-humilúvico órtico típico, P3: Espodossolo Ferrilúvico hidromórfico típico e P4: Espodossolo Ferrilúvico órtico espessarênico.FUNDECT (Foundation for the Development of Education, Science and technology of the State of Mato Grosso do Sul) - FUNDECT / CNPq [02/2007-PPP]UEMS (State University of Mato Grosso do Sul)CNPq (National Council of Scientific and Technological Development) [620029/20080

Geochemical evidence for the formation of soils by interaction between guano and volcanic rocks, Rata Island, Fernando de Noronha (Pernambuco)

The phosphatic soils found in the northern part of the Rata island, in the Fernando de Noronha Archipelago, were formed by reaction of bird guano with weathered mafic rocks of the Quixaba Formation. Phosphate minerals identified include crandallite as a major constituent. The unique guano signature preserved in soil is characterized by high levels of Cu, Pb, Zn, As, U, and Sr. On the other hand, the inheritance of the geochemical signature of the nepheline-basalts is demonstrated by the anomalous concentrations of Ba, Nb, Ta, Cr, Hf, V and Zr in soils, and by the remarkable similarity between REE patterns in rock and soils.Os solos fosfáticos encontrados na porção norte da ilha Rata, no Arquipélago de Fernando de Noronha, foram formados pela reação do guano de aves marinhas com as rochas máficas intemperizadas da Formação Quixaba. Os minerais fosfáticos determinados no solo incluem a crandalita como o constituinte mais importante. A assinatura do guano preservada no solo é caracterizada por altos teores de Cu, Pb, Zn, As, U, e Sr. Por outro lado, a herança da assinatura geoquímica dos nefelina basaltos é demonstrada pelas concentrações anômalas de Ba, Nb, Ta, Cr, Hf, V e Zr nos solos e pela notável similaridade entre os padrões de ETR na rocha e nos solos

Solos desenvolvidos sobre diferentes rochas vulcânicas da ilha de Fernando de Noronha: padrão de elementos terras raras e composição isotópica do chumbo

This study examines the influence of pedogenesis on the distribution of rare earth elements in soils derived from different rock types and formed under tropical humid climate, as well as the possible contribution of airborne Pb to these soils. We studied 5 soil profiles developed from different volcanic rocks cropping out in the Fernando de Noronha island. Results show that in the course of weathering, the soils were enriched in REE. The REE patterns of the soils are similar to those of the parent material, except for a slight HREE enrichment. Lead-isotope data indicate the presence of a nonradiogenic anthropogenic component in the upper horizons of the soil profiles.Este estudo focaliza a influência da pedogênese no comportamento dos elementos terras raras em solos derivados de diferentes tipos litológicos que se alteraram sob as mesmas condições de clima tropical úmido. Investiga também a possível contribuição do Pb aerotransportado a esses solos. Foram estudados 5 perfis de solo desenvolvidos sobre diferentes rochas vulcânicas aflorantes na ilha de Fernando de Noronha. Os resultados mostram que, de modo geral, o intemperismo concentra os ETR, mantendo aproximadamente o mesmo padrão de distribuição da rocha parental, com ligeiro enriquecimento preferencial dos ETRP. Os dados isotópicos de Pb indicaram a presença de um componente antrópico não radiogênico nos horizontes superiores dos solos

Genesis and variation spatial of Podzol in depressions of the Barreiras formation, northeastern Espírito Santo State, Brazil, and its implications for Quaternary climate change

Variations in relief associated with pedogenetic processes promote different intensities in weathering of sediments of the Barreiras Formation and may thus lead to the formation of different soil types, like Podzols, Acrisols and Ferralsols. The Podzols of tropical regions contain important information on climate and vegetation changes that occurred mainly in late Pleistocene and Holocene; however few studied, regarding their spatial variation, that can be investigated through ground penetrating radar (GPR). The aim was to study morphological, physical, chemical, stable C isotopic properties and spatial distribution of soils within depressions of the Barreiras Formation and characterize the 14C chronology of two Podzols and their B spodic horizons, along a transect grassland to forest in northeastern Espírito Santo State, Brazil. The profiles encompass a sequence of A-E-Bhm horizons, except for P3 and P6 with histic H and A-Bt, respectively. The GPR images showed patterns corresponding to these soil horizons, and the GPR data reveal the presence of diagnostic subsurface horizons characteristic of spodic horizons with cemented layers. The influence of relief factors and original materials was observed, associated with ferrolysis and podzolisation as main actors in the genesis of soils studied. The monomorphic organic matter filling the voids evidences the processes of imobilization, illuviation and precipitation, with the genesis of the spodic horizon. The Podzols profiles of Pleistocene organic matter ages accumulated compounds of C3 plants from the vegetation cover in the B spodic horizons of the profiles P4 and P1, since at least 14,251 and 38,890 cal BP, respectively, suggesting the dominance of a humid climate at least during the studied period in the region

An 11,000-year record of depositional environmental change based upon particulate organic matter and stable isotopes (C and N) in a lake sediment in southeastern Brazil

The aim of this paper is to reconstruct an 11,000-year history of depositional environmental change in southeastern Brazil, based upon the integration of particulate organic matter and stable isotope (C and N) data from a 136-cm sediment core from Lake Canto Grande. These proxies are used to explore the evolution of terrestrial and marine influence on the lake. Isotopic (δ13C: -7.8‰ to -31.9‰; δ15N: -0.07‰ to 4.9‰) and elemental (total organic carbon - TOC: 0.58% to 37.19%; total nitrogen - TN: 0.08% to 1.73%; C/N: 0.3 to 54.7) values recorded in Lake Canto Grande suggest that the sedimentary organic matter was derived from mostly C3 land plants and freshwater phytoplankton. Particulate organic matter and cluster analyses distinguished four associations characterized by the predominance of amorphous organic matter, followed by phytoclasts and palynomorphs. These results indicate two different phases of lake evolution. The first phase (136 - 65 cm; ~10,943 cal yr. B.P. to ~8,529 cal yr. B.P.) is recorded by sand layers interbedded with mud, which contain amorphous organic matter (AOM, 45-59%) and phytoclasts (opaques - OP: 6-18%; non-opaques – NOP: 17-23%) which indicate a floodplain area. The second phase (65 – 0 cm; ~8,529 cal yr. B.P. to ~662 cal yr. B.P.) comprises mud, AOM (68-86%) and palynomorphs (PAL, 8-16%) related to lake establishment comparable to modern conditions. Thus, characterizing particulate organic matter, in combination with stable isotopes, proved to be invaluable proxies for lacustrine paleoenvironmental change through the Holocene

Fitólitos como indicadores de mudanças ambientais durante o Holoceno na costa norte do estado do Espírito Santo (Brasil)

Um testemunho de 12 metros de profundidade e idade de ~47260 anos cal AP na sua base foi coletado na planície deltaica do litoral norte do estado do Espírito Santo. Esse trabalho teve como principal objetivo a caracterização do conjunto de fitólitos, auxiliado pelas fácies sedimentares, dados isotópicos (C e N) e datações 14C para reconstituir o paleoambiente. Os valores de carbono orgânico total - COT (0,16% a 3,28%), nitrogênio total - N total (0,01% a 0,09%), δ13C (-4,25‰ a -28,06‰), δ15N (-6,19‰ a 15,75‰) e da razão C/N (7,8 a 99) mostraram em linhas gerais que a matéria orgânica sedimentar foi originada a partir de fitoplâncton, e da mistura de plantas C3 e C4. A análise de fitólitos foi efetuada ao longo de 1,50 metros do perfil, e a partir dos agrupamentos por similaridade foi possível o estabelecimento de três intervalos que refletem mudanças na vegetação e provavelmente no clima a partir de ~7589 anos cal AP. No intervalo 1 (~7589 anos cal AP a ~5441 anos AP – idade interpolada), a assembléia fitolítica e os índices estatísticos de fitólitos calculados refletem uma vegetação composta pela mistura de árvores e gramíneas C3 e C4, semelhante e/ou comparável à vegetação de restinga, provavelmente sob clima quente e úmido. A análise de fitólitos do intervalo 2 (~5441 anos AP – idade interpolada a ~143 anos cal AP) sugeriu a presença de uma vegetação em mosaico provavelmente constituída por diferentes formações da restinga, sob influência de clima quente e sazonal, com períodos de estresse hídrico. A diminuição da densidade arbórea, assinalada pelo índice D/P, e a formação da vegetação semelhante à atual, herbácea e com sinais de antropização, ocorreu nos últimos ~200 anos (Intervalo 3), sob clima quente e úmido. Os dados de fitólitos são inéditos para a costa do Espírito Santo e mostram o potencial destes bioindicadores em estudos de reconstituição paleoambiental