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Estados de conservação de veredas do Brasil Central modificam a qualidade de seus solos
(UFVJM, 2023) Araújo, Katharine Vinholte de; Dobbss, Leonardo Barros; Horák-Terra, Ingrid; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Dobbss, Leonardo Barros; Terra, Fabrício da Silva; García, Andrés Calderín; Paula, Alessandra Monteiro de
As veredas são zonas úmidas tropicais que desempenham serviços ecossistêmicos essenciais para a manutenção hídrica, estocagem de carbono orgânico no solo e para diversidade biológica no bioma Cerrado. No entanto, a antropização, aliada ao conhecimento limitado sobre aspectos importantes desse ecossistema tem levado ao aumento das perdas, má preservação e a redução de seus serviços ecossistêmicos. Neste sentido, visando a ampliação de pesquisas sobre a qualidade e conservação do solo do ecossistema de veredas os objetivos desse estudo foram: i) compreender como possíveis alterações nos atributos morfológicos, físicos, químicos e biológicos de solos de veredas com diferentes estados de conservação (conservado e antropizado) poderão ser utilizados como indicadores de suas qualidades; ii) avaliar atributos microbiológicos do solo, como a biomassa microbiana, a respiração basal e a atividade enzimática, bem como os índices obtidos a partir destas variáveis, como indicadores de qualidade, para compreensão das correlações, ou ausência delas, entre as suas funções no solo e as características do ecossistema de veredas; iii) avaliar as frações da matéria orgânica do solo por meio de seu fracionamento químico; iv) extrair, purificar e caracterizar química e espectroscopicamente os ácidos húmicos isolados dos solos de veredas em diferentes estados de conservação; e v) estabelecer uma possível interpretação da relação entre os atributos avaliados e a qualidade dos solos e da matéria orgânica por intermédio da utilização de análise multivariada. Para isto, foram estudadas quatro veredas com diferentes estados de conservação: conservada (V1 – vereda em unidade de conservação); e antropizadas (V2 – vereda com uso agrícola no entorno; V3 – vereda cortada por estrada; V4 – vereda em área urbana). Foi realizada a descrição morfológica e avaliados atributos físicos (umidade, densidade, porosidade e composição orgânica e mineral) e químicos (acidez, disponibilidade de nutrientes e fertilidade) do solo em perfis de um metro de profundidade nas diferentes veredas. Também foram avaliados nas camadas superficiais (0-20 cm) os atributos químicos relacionados a matéria orgânica (C no solo e frações da matéria orgânica) e microbiológicos do solo (atividade enzimática, biomassa e respiração microbiana), ainda, caracterizados os ácidos húmicos por meio da análise elementar, acidez total, de dados espectroscópicos (IF, UV-Vis, FTIR e ¹³C RMN). Os atributos avaliados e suas relações nos distintos estudos mostraram-se eficientes na avaliação da qualidade ambiental das veredas, de maneira geral, atestaram que a proximidade das veredas com áreas que são utilizadas por atividades antrópicas alteram a qualidade do solo e da matéria orgânica, em destaque, reduzindo expressivamente o teor de carbono orgânico no solo e nas frações húmicas da matéria orgânica, a capacidade de retenção de água, a biomassa e respiração microbiana, a atividade enzimática, bem como, refletindo em ácidos húmicos com menor evolução química (grau de humificação). Isso sustenta que as veredas são ecossistemas complexos e sensíveis às mudanças no uso do solo originárias de ações antrópicas e sugere-se sua proteção integral para manter suas funções ecossistêmicas.
Estudo multi-proxy de um registro de vereda do Parque Nacional de Brasília (DF) com fins de reconstituição do paleoambiente e paleoclima do Brasil Central
(UFVJM, 2022) Viana, Carolina Batista de Oliveira; Horák-Terra, Ingrid; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Horák-Terra, Ingrid; Terra, Fabrício da Silva; Barral, Uidemar Morais
As veredas são valiosos arquivos das mudanças ambientais e climáticas do passado. Esta dissertação apresenta atributos morfológicos, físicos e químicos, além da composição elementar e isotópica de um testemunho de vereda (286 cm) de idade Pleistocênica (superior a 28.000 anos) do Parque Nacional de Brasília (Distrito Federal, Brasil). A Análise por Componentes Principais foi aplicada aos dados obtidos para identificar os principais fatores e processos que controlam a evolução da vereda e inferir as principais alterações paleoambientais. Três componentes principais foram identificadas, onde CP1 está relacionada ao acúmulo relativo de matéria orgânica versus acúmulo de material mineral local, condição estritamente relacionada à estabilidade da bacia e vegetação associada (plantas C3 e C4); CP2 está relacionada à ação dos processos de decomposição da turfa; e CP3 está relacionada à incorporação de material inorgânico por meio de deposição de poeira de fontes regionais. Foram verificadas cinco fases de alterações paleoambientais: I) anterior a 28.917 anos cal AP; II) 28.917-17.942 anos cal AP; III) 17.942-10.384 anos cal AP; IV) 10.384-2.182 anos cal AP; e V) 2.182 anos cal AP até o presente. O cenário ao redor da vereda transitou de um ambiente com vegetação mais aberta sob condições mais secas (plantas C4) e grande instabilidade local e regional passando a momentos com misturas de plantas de condições secas e úmidas (plantas C3+C4). Depois disso, retorno ao predomínio de plantas C4 com alta expressão do processo de decomposição de turfa e alta entrada de material mineral regional, até momentos com aumento expressivo de plantas C3 com alto acúmulo de matéria orgânica e estabilidade ambiental (local e regional). Os resultados sugerem que esta vereda é um ecossistema complexo que apresenta grande potencial para estudos de reconstituição ambiental e mudanças climáticas e deve, portanto, ser protegido.
Reconstituição paleoambiental e relações entre a gênese de turfeiras e o estabelecimento de Capões de Mata na Serra do Espinhaço Meridional, Minas Gerais, Brasil
(UFVJM, 2023) Costa, Camila Rodrigues; Silva, Alexandre Christófaro; Luz, Cynthia Fernandes Pinto da; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Silva, Alexandre Christófaro; Coe, Heloisa Helena Gomes; Horák-Terra, Ingrid; Tassinari, Diego
As turfeiras são ecossistemas transicionais entre ambientes terrestres e aquáticos. Esses ambientes se formam a partir do acúmulo sequencial da matéria orgânica, que permanece preservada ao longo do tempo. Devido a essa capacidade de preservação do material orgânico, uma das muitas funções das turfeiras é a de atuar como arquivos de mudanças paleoambientais. As turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) são ecossistemas complexos, atualmente colonizados por fitofisionomias de Campo Limpo Úmido e formações florestais chamadas de Capão de Mata. Apesar das áreas de campo serem estudadas há algum tempo, ainda são escassos os conhecimentos a respeito do estabelecimento dos Capões de Mata nos ecossistemas de turfeira da SdEM. Nesse sentido, os objetivos desse estudo foram: a) avançar nos estudos de reconstituição ambiental a partir de análise multiproxy de dados de amostras de turfa de testemunhos coletados nessas turfeiras e b) contribuir para o entendimento dos processos que levaram à gênese e formação das turfeiras e suas relações com o estabelecimento dos capões. Foram estudadas três turfeiras da SdEM situadas em diferentes posições altimétricas (Rio Preto e Rio Araçuaí – 1600 m; Pinheiro – 1250m), a partir da análise de amostras dos testemunhos coletados sob as fitofisionomias de Capão de Mata e Campo Limpo Úmido . Foi realizada a descrição morfológica e determinadas a composição elementar, geoquímica, isotópica (δ13C e δ15N), além de datações radiocarbônicas (14C). Também foram realizadas análises de fitólitos em amostras de turfa do testemunho coletado sob Campo Limpo Úmido (turfeira Rio Araçuaí). A análise conjunta dos proxys ambientais obtidos a partir de amostras de turfa do testemunho da turfeira rio Araçuaí permitiu inferir cinco fases de mudanças paleoambientais durante os últimos 8,9 k anos cal. AP: Fase I (8,9 a 6,6 k anos cal. AP) - ambiente local frio, muito úmido e com instabilidade da bacia hidrográfica; Fase II (6,6 a 3,9 k anos cal. AP) - ambiente local muito frio, com umidade reduzida em relação à fase anterior e maior estabilidade na bacia hidrográfica; Fase III (3,9 a 2,1 k anos cal. AP) - ambiente local mais quente e seco e instabilidade na bacia hidrográfica, com episódio de queda de temperatura e aumento de umidade no meio da fase; Fase IV (2,1 k a 0,25 k anos cal. AP) - clima mais frio, aumento da umidade do ambiente local e maior estabilidade na bacia hidrográfica; Fase V (0,25 k anos cal. AP até o presente) - aumento da temperatura, diminuição da umidade e aumento da instabilidade na bacia hidrográfica, possivelmente influenciada pela atividade humana. A gênese dos ecossistemas de turfeiras da SdEM e o estabelecimento dos Capões de Mata foram influenciados pela altitude: nas menores altitudes (Turfeira Pinheiro) as turfeiras começaram a se formar no Pleistoceno Tardio (33,3 k anos cal. AP) e os Capões de Mata se estabeleceram a partir da segunda metade do Holoceno (Holoceno Megalaino - 2,8 k anos cal. AP); nas maiores altitudes (Rio Preto) as turfeiras começaram a se formar na primeira metade do Holoceno (transição Holoceno Gronelandês/ Nortegripiano) e os capões se estabeleceram a partir do final do Holoceno Megalaino (1,7 k anos cal. AP). As condições topográficas locais influenciaram o nível do lençol freático e, consequentemente o estabelecimento dos Capões de Mata. A análise multiproxy dos dados obtidos a partir do testemunho orgânico da turfeira Pinheiro, coletado sob Capão de Mata, indicou quatro fases de mudanças paleoambientais: Fase I (33,3 a 32 k anos cal. AP) - período de forte instabilidade (local e regional), com maior ocorrência de plantas C4, provavelmente o capão de mata ainda não havia se estabelecido; Fase II (32 a 24,2 k anos cal. AP) - aumento do acúmulo de MO, principalmente no início da fase, diminuição da instabilidade da paisagem local e maior participação de material mineral regional; Fase III (24,2 a 5,4 k anos cal. AP) - aumento da instabilidade da paisagem local, com expansão de plantas C4 e aumento de participação de algas, apesar de ainda ocorrer um predomínio de plantas terrestres; Fase IV) (últimos 5,4 k anos cal. AP) - mudança no predomínio de espécies de plantas C4 para C3, indicando o estabelecimento do capão de mata e do aumento da participação de algas, o que pode estar relacionado a um ambiente mais úmido. Dado o valor dos ecossistemas de turfeiras da SdEM como arquivos de mudanças paleoambientais, é premente a proteção integral desses ecossistemas.
Reconstituição paleoambiental utilizando uma abordagem multi-proxy em um registro de turfeira tropical de montanha, Minas Gerais, Brasil
(UFVJM, 2018) Costa, Camila Rodrigues; Silva, Alexandre Christófaro; Luz, Cynthia Fernandes Pinto da; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Silva, Alexandre Christófaro; Horák-Terra, Ingrid; Mendonça Filho, Carlos Victor
As turfeiras são ambientes de transição entre os ecossistemas terrestres e aquáticos, formados pela acumulação sequencial de matéria orgânica. Extremamente sensíveis as mudanças nos padrões de precipitação e temperatura, as turfeiras são consideradas verdadeiros arquivos da evolução do ambiente ao seu redor. Nas depressões das áreas dissecadas da Serra do Espinhaço Meridional, Minas Gerais, ocorrem ambientes propicios para formação de turfeiras. Dentre elas encontra-se a turfeira do Rio Preto (18°14'5,25"S e 43°19'7,24" WGS, 1.593 m.s.m) inserida no Parque Estadual do Rio Preto. A turfeira do Rio Preto é colonizada por diferentes fisionomias do Bioma Cerrado principalmente o Campo Úmido e Campo Rupestre, sendo encontrados ainda redutos de Floresta Estacional Semidecidual (Capões de Mata). O objetivo deste trabalho foi reconstituir as mudanças paleoambientais ocorridas desde o final do Pleistoceno Tardio. Para isto foi utilizada uma abordagem multi-proxy, consistindo em estratigrafia do perfil do solo da turfeira, análises palinológicas, de isótopos estáveis (13C e 15N), de composição geoquímica e datações radiocarbônicas. A idade mais antiga, obtida da base do testemunho, foi de 23.037 anos cal. AP, indicando que a formação da turfeira se deu a partir do Pleistoceno Tardio. A partir da análise conjunta dos proxys foi possível inferir cinco principais fases de mudanças paleoambientais: RP-I, entre ~ 23.037 e 13.500 anos cal. AP, clima bastante úmido e frio, possibilitando a presença de indicadores de Floresta Montana e o empobrecimento do sinal isotópico. Este foi um período de bastante instabilidade na bacia hidrográfica da turfeira, inferida pelo alto teor de Si, indicador de sinal de material mineral local; RP-II, entre ~13.500 e 11.700 anos cal. AP, ligeiro aumento da temperatura e queda na umidade levando a redução de indicadores de clima frio e a expansão da vegetação campestre. No entanto as condições ainda eram mais úmidas e frias que as atuais, e a indícios de diminuição do sinal de material mineral local; RP-III, entre ~11.700 e 8.500 anos cal. AP, tendência de aumento da temperatura e diminuição da umidade em conjunto com a mudança da vegetação de plantas C3 para C4, causando a forte retração das Floresta Estacional Semidecidual e Floresta Montana, em conjunto aumento do fluxo de sinal de material mineral local; RP-IV, entre ~8.500 e 7.000 anos cal. AP, condições de clima ainda mais seco e quente, causando o desaparecimento dos indicadores de clima frio, retração do Campo Úmido e expansão do Campo Rupestre. Período de bastante estabilidade da bacia hidrográfica da turfeira, sugerido pelo baixo conteúdo de material mineral; RP-V, de 7.000 anos cal. AP até o presente, clima era novamente mais úmido e temperaturas mais amenas, semelhante às condições atuais, aumento na acumulação de turfa, possibilitando o reaparecimento dos indicadores de Floresta Montana e Floresta Estacional Semidecidual junto com a retração do Campo, e diminuição da entrada de material mineral. Flutuações no clima influenciaram fortemente as mudanças na paleovegetação e na estrutura sedimentar do registro da turfeira do Rio Preto. Devido à importância das turfeiras, não só como arquivo de mudanças paleoambientais, mas também pelos seus serviços ambientais (armazenamento de água e de carbono), estes ambientes precisam ser melhores protegidos.