Balanço hidrogeoquímico e intemperismo de rochas granito-gnáissicas em escala de cabeceira de drenagem com cobertura de Mata Atlântica

Abstract

O intemperismo em três cabeceiras de drenagem com substrato granito-gnáissico em Mata Atlântica foi estudado a partir da hidrogeoquímica. As bacias do Soberbo (SB) e Bonfim (BM) localizam-se no Parque Nacional da Serra dos Órgãos respectivamente na vertente oceânica e continental da Serra dos Órgãos. A precipitação atmosférica e vazão são de 2.872 e 2.097 mm ano-1 e em SB e 2.018 e 1.473 mm ano-1 e no BM. A bacia do Santa Marta (SM) está na vertente oceânica da serra no Parque Nacional do Caparaó e a precipitação e vazão são de 2.189 e 1.291 mm ano-1. Amostras de água fluvial foram coletadas uma vez por mês durante 22 meses (maio/18 a fev/20) e de deposição atmosférica no SM foram coletadas uma vez por mês durante 12 meses (ago/18 a jul/19). Foram determinadas as concentrações dos íons Na+, K+, Ca2+, Mg2+ (cromatografia iônica) e de SiO2 dissolvida (ICP-OES). A taxa de intemperismo catiônico (SWRcat) variou de 0,91 a 6,3 t km-2 ano-1, estando a maior (SB) equivalente a taxas de intemperismo calculadas para bacias graníticas em condições similares, enquanto a menor taxa (SM) está entre os menores valores já reportados e está associado a cobertura bauxítica relacionada à litologia da bacia, selamento de porosidade e capeamento de superfícies minerais pela precipitação de minerais secundário e fases amorfas e ausência de biotita na rocha, mineral importante no desenvolvimento porosidades. As maiores taxas de intemperismo mineral estão associadas ao plagioclásio (443 a 2.317 mol ha-1 ano-1). No PARNASO, o K-feldspato é o mineral com a segunda maior taxa de intemperismo (~70 mol ha-1 ano-1). A taxa de intemperismo de anfibólios varia de é de 3,1 a 186 mol ha-1 ano-1. Apesar da alta concentração de enstatita em SM (17%) e da alta velocidade de intemperismo, o mineral intemperiza em taxa de 38 mol ha-1 ano-1. A formação de minerais secundários no PARNASO tem dominância da caulinita em relação à gibbsita, enquanto no PNC observa-se o contrário. O estudo calculou que o aporte em solução de Ca2+ em todas as bacias, e de K+ e Mg2+ no SM são maiores do que os medidos, sinalizando um déficit nos fluxos fluviais. A hipótese que justifica os déficits observados é a absorção de nutrientes pela vegetação em estágio intermediário de desenvolvimento. Outra hipótese está relacionada aos eventos não amostrados de chuva intensa onde há saída de íons pela erosão da serrapilheira e pela lavagem do dossel florestal.