Utilização de análises isotópicas multiproxy (87Sr/86Sr, ẟ234U, ẟ13C, ẟ18O) na reconstituição paleoclimática e paleoambiental do Centro-Leste do Brasil, Norte de Minas Gerais

Abstract

Espeleotemas são depósitos minerais formados no interior de cavernas a partir de precipitação química. Os registros isotópicos de oxigênio (δ18O) e de carbono (δ13C) de estalagmites de composição carbonática funcionam como arquivos de variações paleoclimáticas e paleoambientais. Em estudos de monitoramento hidrogeoquímico realizados em diversas cavernas ao redor do mundo, os dados de δ18O de espeleotemas foram correlacionados com as variabilidades de insolação e às atividades de sistemas de monções. Já os dados de δ13C são altamente sensíveis ao fracionamento isotópico de carbono, induzido principalmente pela presença de cobertura vegetal. Contudo, ainda há pouco conhecimento sobre como o intemperismo químico das rochas e da cobertura pedológica do epicarste afetam a precipitação carbonática dentro das cavernas, e os registros isotópicos dos carbonatos dos espeleotemas. O presente trabalho tem como objetivo compreender como variações dos processos de intemperismo e de pedogênese afetam o sinal isotópico de δ18O, δ13C e, em adição, das razões isotópicas de estrôncio (87Sr/86Sr) e de urânio (δ234U) em espeleotemas. As análises deste conjunto de proxies também fornecem, em última instância, interpretações relativas a respeito da cobertura vegetal sobre a caverna. O local estudado é a caverna Lapa Sem Fim (Luislândia, região Norte de Minas Gerais), desenvolvida nos carbonatos da Formação Lagoa do Jacaré, pertencente ao Grupo Bambuí. A caverna já possui extenso banco de dados de δ18O e δ13C, além de datações urânio-tório (U-Th) realizadas anteriormente durante o período de monitoramento hidrogeoquímico. Todas as análises foram realizadas em um conjunto de quatro estalagmites (LSF3, LSF15, LSF16 e LSF19) que recobrem continuamente os últimos 28 mil anos. Os resultados das razões 87Sr/86Sr foram confrontados com os dos demais membros do sistema, representados pela rocha encaixante e pelo perfil de solo sobre a caverna. A rocha encaixante apresenta valores de 87Sr/86Sr de 0,7083 ± 0,0008, enquanto que o solo apresenta amplo espectro de variação, entre 0,7299 e 0,8184. No intervalo entre 28 ka AP e 12 ka AP (AP: Antes do Presente, em referência ao ano de 1950), as razões 87Sr/86Sr dos espeleotemas são próximas às da composição da rocha, oscilando entre 0,7083 e 0,7089. Valores substancialmente mais elevados são registrados durante o Holoceno, em torno de 0,7103, chegando a 0,7132 durante o Evento 8.2. O comportamento das razões 87Sr/86Sr dos espeleotemas é coerente com os dados de δ13C, que apresentam forte empobrecimento isotópico durante o Holoceno, sugerindo a presença de cobertura vegetal. De modo semelhante, as razões δ234U, obtidas das datações dos quatro espeleotemas descrevem dois patamares de valores ao longo de 28 mil anos. Valores mais baixos de δ234U são registrados durante o Glacial e o Deglacial, seguindo de aumento abrupto durante o Holoceno. A interpretação conjunta dos proxies (δ13C, δ18O, 87Sr/86Sr e δ234U) indica a mudança das condições ambientais sobre a Lapa Sem Fim. Durante o Glacial e o Deglacial os valores positivos de δ13C indicam menor fracionamento do carbono pela cobertura vegetal; o que é corroborado pelos menores valores de 87Sr/86Sr e δ234U, que apontam para uma menor cobertura pedológica. Por sua vez, no Holoceno ocorre a situação inversa; o δ13C se apresenta negativo e os valores de 87Sr/86Sr e δ234U são abruptamente maiores. Tal configuração é indicativa de desenvolvimento da cobertura pedológica sobre a caverna, com maior influência da vegetação nos registros isotópicos dos espeleotemas.