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Title: Mudanças paleohidrológicas em lagos de várzea do Rio Amazonas
Authors: Moreira, Luciane Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Cordeiro, Renato Campello
metadata.dc.contributor.advisorco: Turcq, Patrícia Moreira Florio
metadata.dc.contributor.members: Silva, Heitor Evangelista da
Sifeddine, Abdelfettah
Santos, Elisamara Sabadini
Machado, Wilson Thadeu Valle
Simões Filho, Francisco Fernando Lamego
Issue Date: 2012
Abstract: As variações paleoclimáticas e paleohidrológicas ocorridas ao longo do Holoceno foram reconstruídas através de análises semi-quantitativas dos argilo-minerais, determinação da concentração elementar de carbono (carbono orgânico total (COT)) e nitrogênio (nitrogênio total (NT)), composição isotópica do carbono e nitrogênio (δ13C e δ15N), determinação da concentração de pigmentos sedimentares, identificação e quantificação de diatomáceas planctônicas do gênero Aulacoseira sp e concentração de glicerol dialquiltetraéteres (GDGTs) em seis testemunhos sedimentares coletados em lagos de várzea amazônicos, a fim de avaliar como o Rio Amazonas influencia os processos sedimentares destes ecossistemas. O Lago Comprido, situado próximo a Monte Alegre, Pára, é caracterizado por conexão indireta com o Rio Amazonas, e apresentou características contrastantes com os outros lagos ligados diretamente ao Rio. Entre 10.300 e 7.800 anos cal AP a ocorrência de clima mais seco evidenciado por baixos valores de COT (média de 0,4%) e de clorofila sedimentar (média de 0,32 USPD) concomitante com o desenvolvimento de vegetação C4. Uma interrupção da sedimentação ocorreu entre 7.800 e 3.000 anos cal AP devido a baixos níveis lacustres, correspondendo à fase seca do Holoceno Médio. A partir de 3.000 anos cal AP o regime hidrológico mudou significativamente, revelando condições climáticas mais úmidas na região, refletidos pelo aumento da produtividade do lago conforme demonstrado pelo aumento gradual de COT (média de 9,3%), clorofila sedimentar (média de 4,1 USPD) e forte presença da diatomácea planctônica Aulacoseira sp. As características atuais deste ambiente lacustre mostram que ocorre constante entrada de material fluvial, responsável pelo aumento do nível lacustre, e da bacia de drenagem, responsável pelo aporte de vegetação do tipo C3. O Lago Santa Ninha está situado próximo a cidade de Óbidos, Pará, e apresenta ligação direta com o Rio. Entre 5.600 e 5.000 anos cal AP este lago apresentou evidencias de reduzida influência do Rio Amazonas, como sugerido pelo baixo teor em esmectita (média de 26,3%) em contraste com elevada concentração de caolinita (média de 45,6%) e elevado COT (média de 8,5%), preservados devido à baixa influência fluvial. A partir de 4.000 anos cal AP até o presente, as características mineralógicas e orgânicas mostram elevado transporte de material fluvial para o ambiente lacustre, revelados pelo alto teor em esmectita (média de 40%) e quartzo (13,3%), além de baixo COT (média de 1,7%) devido à diluição provocada pela influência do Rio, além de matéria orgânica de origem fitoplanctônica. O terceiro lago em estudo é o Lago Maracá, atualmente ligado diretamente ao Rio Amazonas através de diversos canais. No entanto, entre 3.600 e 1.880 anos cal AP a baixa concentração de esmectita (média de 12,4%) sugere a ocorrência de um lago semi-isolado com reduzida influência do Rio Amazonas. Os valores de δ13C e δ15N, e elevados teores da razão C/N (média de 18,5) e GDGTs ramificados (média de 504 μg/gCOT) sugerem presença de vegetação C3 e matéria orgânica do solo transportados diretamente da bacia de drenagem. O evento de sedimentação abrupta ocorrida em 2.700 anos cal AP marca transição para condições climáticas mais úmidas nesta região. No entanto, após 1.880 anos cal AP uma mudança significativa no perfil mineralógico foi observada através do aumento significativo da presença de esmectita (média de 39,4%). Baixos valores da razão C/N (média de 9), COT (media de 2,4%) e GDGTs ramificados (83 μg/gCOT) acompanhados por d15N mais elevado (média de 2,5‰) sugerem que elevado input fluvial, responsável por níveis lacustres mais elevados e desenvolvimento de fitoplâncton. Estes resultados mostram que os processos sedimentares e orgânicos nos lagos de várzea são fortemente influenciados pela hidrodinâmica do Rio Amazonas, que por sua vez está relacionada a variações climáticas regionais.
metadata.dc.description.abstractother: Holocene paleoclimatic and paleohydrological changes have been reconstructed by semi-quantitative analyses of the clay minerals, total concentration of organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN), carbon and nitrogen isotopic composition (δ13C and δ15N), concentration of sedimentary pigments, identification and quantification of the planktonic diatoms Aulacoseira sp and concentration of glycerol dialkyl glycerol tetraether (GDGT) membrane lipids of six cores from floodplain lake in Amazon Basin in order to understand the impact of the Amazon River hydrological changes in the floodplains lakes sedimentary process. The Comprido Lake, located near the Monte Alegre City, Pará, is characterized by an indirectly connexion with the Amazon River. This lake presented different characteristics when compared with the lakes directly connected with the river. The Comprido Lake record showed evidences of a dry climate between 10300 and 7800 cal yr BP suggested by low values of TOC (~ 0.4%) and chlorophyll derivate concentrations (~ 0.32 SPDU), with the development of a C4 grasses on unflooded mud banks. A break in sedimentation due to a complete dryness of the lake was observed between 7800 to 3000 cal years BP corresponding to the Middle Holocene dry phase. From 3000 cal years BP onwards a gradual increase of the TOC (~9,3%), chlorophyll derivate (~ 4.1 SPDU) and Aulacoseira sp suggest an increase in the productivity and in water lake level due to the high influence of the Amazon River and the catchment area as well. Santa Ninha Lake is located near Óbidos city, Pará state and is directly connected with the main channel of the River. Reduced Amazon River influence, with lower high water levels of the river, characterized the period between 5600 to 5100 cal years BP, suggested by low values of smectite (~ 26.3%) and high values of kaolinite (~ 45.6%). High values of TOC (~ 8.5%) and a C3-land plant vegetation was found in this period, also suggesting that the lake was isolated from the river. After 4000 cal years BP coarse sediments and quartz increased which suggest a higher inflow of the Amazon River and TOC showed the lowest values (~ 1.7%). The riverine inflow caused dilution of the organic material produced in the lake and consequently low rates of carbon flux in these phases were recorded. Nowadays, the Maracá Lake is directly connected to the Amazon River thought several channels. However, between 3600 and 1880 cal years BP, the low concentration of smectite (~12.4%) indicates that the lake was semi-isolated with a reduced influence of the Amazon River. During this period the d15N and d13CTOC were depleted while C/N ratios, TOC and branched GDGTs contents were high (~504 μg/gOC) suggesting that sedimentary organic matter was dominated by C3 land plants and soil organic matter directly transported from the Maracá Lake catchment area. Although the fluvial input seems to be higher after 1880 cal years BP, the abrupt sedimentation characterised by package of sediments occurred in 2700 cal years BP suggest wetter climate conditions. After 1880 cal years BP a significant shift in the mineralogical composition was observed. The increase in the smectite content (~ 39.4%) and several abrupt sedimentations suggests larger inputs of the Amazon River into the lake. The sedimentary organic matter was characterized by low values of C:N ratios (~ 9), TOC content (~ 2.4%) and branched GDGTs (~83 μg/gTOC) while d15N was enriched (~ 2.5‰), indicating that the contribution of phytoplankton-derived organic matter to sediments increased. These results show that the organic and sedimentary processes of the floodplain lakes are strongly influenced by the hydrodynamics of the Amazon River which in turn were linked to regional climatic changes.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/7343
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