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Title: Aplicação de marcadores geoquímicos para a avaliação dos impactos das barragens nos sedimentos do estuário do Rio São Francisco (AL/SE)./
Authors: Santos, Elisamara Sabadini
metadata.dc.contributor.advisor: Knoppers, Bastiaan Adriaan
metadata.dc.contributor.advisorco: Bernardes, Marcelo Corrêa
metadata.dc.contributor.members: Turcq, Patrícia Flori Moreira
Malm, Olaf
Machado, Wilson Thadeu Valle
Issue Date: 2007
Abstract: O Rio São Francisco (RSF) possui uma cascata de barragens, construídas entre 1975-1994, ao longo do seu médio e médio-baixo curso, que reduziu drasticamente a vazão, o aporte de matéria dissolvida e particulada para a zona costeira e praticamente eliminou o padrão sazonal de descarga fluvial. Este trabalho caracterizou as mudanças ocorridas nas contribuições relativas das diversas fontes terrestres, marinhas e antropogênicas da matéria inorgânica e orgânica sedimentar total no estuário do RSF, em escala espacial (15 amostras superficiais) e temporal (8 testemunhos). A distribuição granulométrica espacial e temporal, predominantemente 64% silte (2-63 μm) e 27% areia fina (63-200 μm), revela o caráter altamente dinâmico da região, além de identificar ambientes mais deposicionais na parte enclausurada do mangue, na margem sul, e em uma pequena enseada fluvial. A quantidade de minerais, metais e matéria orgânica aumentaram com o teor de sedimentos finos (< 63μm). Os minerais de argila restringem-se basicamente a caolinita, ilita, clorita e opalina (medianas respectivas de 29%, 29%, 10% e 11%). A clorita não foi identificada em concentrações significativa em um trabalho realizado na área estudada em 1995, o que indica que a erosão aumentou consideravelmente nos últimos 10 anos. Os perfis da razão caolinita/clorita também revelam a magnificação do processo erosivo estuarino. Todos os metais analisados são basicamente provenientes de uma única fonte litogênica (Formação Barreiras) e o nível de base foi determinado para os metais Fe (0,26 - 4,31 %), Ti (0,06 – 0,52 %), Mn (18 – 257 mg/kg), Cr (10 – 81 mg/kg), Cu (1 – 26 mg/kg), Ni (2 – 29 mg/kg), Pb (4 – 16 mg/kg), Zn (4 – 50 mg/kg). Algumas amostras apresentaram-se pouco enriquecidas em metais, sendo os fertilizantes e pesticidas utilizados na agricultura regional (atividade de maior importância no Baixo RSF) e ração na carcinicultura, as possíveis fontes. Os baixos valores de carbono orgânico (0,02 – 6,74 %), nitrogênio total (0,00 – 0,33 %), fósforo total (18 – 539 μg/g) e razão molar C/N (11 – 45) nos sedimentos refletem a oligotrofia do sistema. As maiores concentrações de metais e de matéria orgânica foram encontradas nos sedimentos finos das regiões enclausuradas e as menores, no horizonte arenoso observado no topo da maioria dos testemunhos. O 13C e o 15N nos sedimentos variaram, respectivamente, de -28,24 e 2,20 ‰ na região do mangue a -20,30 e 8,21 ‰ na pequena enseada fluvial, valores distribuídos entre os sinais isotópicos das três espécies de maior importância na região Elodea sp. (-15,77 e 4,10 ‰), Montrichadia linífera Schott (-26,93 e 5,48 ‰) e Rhizophora mangle (-28,21 e 3,05 ‰). A lignina confirmou esse padrão, evidenciando a contribuição preferencial da origem flúvioterrestre e indicando que a matéria orgânica sedimentada foi pouco degradada. A análise de dados espatial e temporal dos marcadores geoquímicos identifica um horizonte (4-12 cm) de drástica alteração sedimentar, comum a quase todos os testemunhos. A taxa de sedimentação de 0,16 cm/ano, determinada no testemunho de manguezal mais preservado pelo método do 210Pb, indicou que esse horizonte depositou-se nos últimos 20 anos. A avaliação integrada do registro hidrológico fluvial e da análise de dados da composição geoquímica sedimentar identifica a composição semelhante e permite interpretar que este horizonte depositou-se durante o mesmo período em todos os testemunhos, caracterizando-o como um período pósbarragens
metadata.dc.description.abstractother: The São Francisco River (RSF) has a cascade of dams, constructed from 1975 to 1994 along its middle and middle-lower basin, dramatically reducing the discharge, the input of dissolved and particulate matter to the coastal zone and almost eliminating the fluvial seasonal pattern. This study characterized the occurred changes in the relative contributions of diverse terrestrial, marine and anthropogenic sources of inorganic and organic matter for the total sediments of the RSF estuary, in spatial (fifteen surface samples) and temporal (eight cores) scales. The spatial and temporal grain size variability, mainly 64% silt (2-63 μm) and 27% fine sand (63-200 μm), revealed the highly dynamic characteristic of the region, identifying depositional areas in the enclosed part of the mangrove and in a fluvial embayment. The amount of minerals, metals and organic matter increased as fine sediments fraction (< 63 μm) increases. The clay minerals are mainly kaolinite, illite, chlorite and opal (respective medians of 29%, 29%, 10% and 11%). Clorite was not identified in significant concentrations in the studied area in 1995, indicating that erosion increased considerably in the last 10 years. The kaolinite/chlorite ratio profiles also revealed the recent magnification of the estuarine erosion processes. All the metals analyzed are mainly from one lithogenic source (Barreiras Formation) and the concentration ranges represent the natural variability of the region: Fe (0.26 – 4.31 %), Ti (0.06 – 0.52 %), Mn (18 – 257 mg/kg), Cr (10 – 81 mg/kg), Cu (1 – 26 mg/kg), Ni (2 – 29 mg/kg), Pb (4 – 16 mg/kg), Zn (4 – 50 mg/kg). Some samples showed a low metal enrichment, for which the fertilizes and pesticids used in regional agriculture (the most important activity in the Lower RSF) and aquafeeds from shrimp farming are possible sources. The low values of organic carbon (0.02 – 6.64 %), total nitrogen (0,00 – 0,33 %), total phosphorus (18 – 539 μg/g) and C/N molar ratio (11 – 45) in the sediments reflect an oligotrophic environment. The highest metal and organic matter concentrations were found in fine sediments of the enclosed regions and the lowest were found in the sandy layer on the top of most of the cores. The 13C and 15N in the sediments vary, respectively, from -28.24 and 2.20 ‰ in the mangrove area to -20.30 and 8.21 ‰ in the small fluvial embayment, values reflect strong influence of isotopic signature of the two most important plant species in the region Montrichadia linífera Schott (-26.93 e 5.48 ‰) e Rhizophora mangle (-28.21 e 3.05 ‰). Lignin confirmed this pattern, indicating the main contribution of the riverine-terrestrial sources and evidencing that the sedimentary organic matter was little degraded. The spatial and temporal analyses of geochemical markers identified an layer (4-12 cm) of drastic sedimentary changes common in almost all cores. The sedimentation rate of 0.16 cm/year, determined in the most preserved mangrove core by 210Pb dating, indicated that this layer deposited in the last 20 years. An integrated evaluation of the fluvial hydrologic record and the data analyses of the geochemical sedimentary composition indicate a similar composition and allow to interpret that this layer deposited during the same period in all cores, characterizing it as a post-dam period.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/7716
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