Evolução do aporte de metais dos últimos 150 anos no Estuário de Caeté, Bragança-PA e aplicação de >i/i< geoquímicos no contexto paleoclimático e dinâmica sedimentar

Autor: Nancy Kazumi Taniguchi
Přispěvatelé: Rubens Cesar Lopes Figueira, Nils Edvin Asp Neto, Michel Michaelovitch de Mahiques, María Alejandra Gómez Pivel
Rok vydání: 2022
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: Este trabalho propõe o estudo da evolução do aporte de metais num estuário da região amazônica, com foco na variação do ciclo hidrológico no continente e dinâmica sedimentar durante os últimos 150 anos. Foram analisados quatro registros sedimentares distribuídos ao longo do estuário e um registro sedimentar proveniente de um canal de maré. A geocronologia foi estabelecida por 210Pb e indicou taxas de sedimentação média que variaram entre 0,58 cm ano-1 a 1,04 cm ano-1. Primeiramente compararam-se os resultados de metais obtidos por fluorescência de raios-X portátil (XRF-p) e por ICP/OES, e avaliou-se a aplicabilidade das razões Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K, Rb/Sr como proxies de proveniência de sedimento e de período úmido da região. As concentrações de metais obtidas por XRF-p e por ICP/OES (Cr, Ca, Fe, K, Mn, Pb, Sr, Ti, V e Zn) exibiram equivalência em magnitude e amplitude. Os resultados do método XRF-p mostraram-se excelentes parâmetros para estudos de reconstruções ambientais. Com os resultados do testemunho proveniente do canal de maré (TAI), reconheceram-se grupos de elementos indicadores de aporte continental, identificado como componente principal 1 (CP1) (Al, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Pb, Sc e V), e marinho (CaCO3, Mg, Sr, Ba) através da análise de componentes principais e agrupamento. A variação de CP1 contraposta a dados de precipitação anual do período entre 1973 e 2015 apresentou covariações em que valores positivos de CP1 foram sincrônicos a períodos úmidos, ao passo que valores negativos de CP1, a períodos de seca. Assim, foi possível inferir períodos úmidos e secos entre 1777 e 2015. As variações da CP1 foram aplicadas como indicador do fluxo de transporte de sedimento entre os estuários Caeté e Taperaçu, onde valores positivos da CP1 foram associados a fluxo de sedimento proveniente do estuário Caeté. A análise da evolução do aporte de metais por meio da aplicação das razões Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K e Rb/Sr foi realizada a partir dos resultados de XRF-p dos quatro testemunhos distribuídos ao longo do estuário. Através de imagens de satélite reconheceram-se evoluções e modificações de feições geomorfológicas em intervalos inferiores a cinco anos. Mudanças destas feições são influenciadas pela hidrodinâmica local e clima, o que se reflete nos resultados de conteúdo de metais, taxa de sedimentação e acumulação de massa. O desenvolvimento urbano de Bragança, caracterizado pelo aumento dos teores de metais a partir de 1890, propiciou alteração da dinâmica sedimentar. As razões Fe/Ca e Ti/Ca indicaram influência continental nos testemunhos internos ao estuário (CAT-S, CAT-N), enquanto que os testemunhos da região de médio estuário e região externa (CAT1, CAT-F), apontaram influência tanto continental quanto marinha. A razão Fe/Ti revelou diferentes fontes de sedimentos a partir de 1890. A amostra de superfície do testemunho do médio estuário (CAT1) apresentou valores de εNd(0) igual a -18,65 e 87Sr/86Sr igual 0,742560, enquanto que a amostra de superfície da plataforma continental interna adjacente ao estuário (P4) apresentou valores de εNd(0) igual a -11,05 e 87Sr/86Sr igual a 0,721749 Esses resultados mostram que há diferentes fontes de sedimentos nestas duas áreas, sugerindo que o estuário não tem capacidade de exportar sedimentos para a plataforma continental adjacente. As razões metal/metal analisadas em testemunhos costeiros mostraram-se de complexa interpretação, pois um mesmo elemento pode ter mais de uma proveniência. This work proposes to study the evolution of metal contents inputs in an estuary of the Amazon region, focusing on the variation of the hydrological cycle in the continent and sediment dynamics during the last 150 years. Four cores distributed along the estuary and one core from a tidal channel were analyzed. The geochronology was established by 210Pb and showed average sedimentation rates ranging from 0.58 cm year-1 to 1.04 cm year-1. First we compared first the metals results obtained by portable X-ray fluorescence (XRF-p) and ICP/OES, and evaluated the applicability of Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K, Rb/Sr ratios as proxies for sediment provenance and wet period of the region. Comparison between XRF-p and ICP/OES (Cr, Ca, Fe, K, Mn, Pb, Sr, Ti, V, and Zn) exhibited equivalence in magnitude and amplitude. The results from the XRF-p method proved to be excellent parameters for environmental reconstruction studies. With the results from the tidal channel (TAI) core, groups of continental (Al, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Pb, Sc, and V) and marine (CaCO3, Mg, Sr, Ba) elements were recognized through principal component analysis and clustering. The CP1 variation counterposed to annual precipitation data from the period between 1973 and 2015 showed covariations in which positive CP1 values were synchronous to wet periods and negative CP1 values, to drought periods. Thus, it was possible to infer wet and dry periods from 1777 to 2015. The CP1 variations were applied as an indicator of the sediment transport flux between the Caeté and Taperaçu estuaries, where positive CP1 values were associated with sediment flux coming from the Caeté estuary. The analysis of metal input evolution based on the application of the Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K, and Rb/Sr ratios were carried out from the XRF-p results of the four core samples distributed along the estuary. Through satellite images, evolutions and modifications of geomorphological features have been recognized in intervals of less than five years. Changes in these features are influenced by local hydrodynamics and climate, which are reflected in the results of metal content, sedimentation rate, and mass accumulation. The urban development of Bragança, characterized by an increase in the metal content from 1890, caused a change in the sedimentary dynamics.. The Fe/Ca and Ti/Ca ratios indicated a continental influence in the cores from the inner estuary (CAT-S, CAT-N) and both continental and marine influences in the mid-estuarine and outer (CAT1, CAT-F) cores. The Fe/Ti ratio revealed different sediment sources from 1890. Results of the surface sample from the middle estuary core (CAT1) showed Nd(0) value of -18.65 and 87Sr/86Sr of 0.742560, and the surface sample from the inner continental shelf adjacent to the estuary (P4) showed Nd(0) value of -11.05 and 87Sr/86Sr of 0.721749, which indicate different sediment sources for these two areas, suggesting that the estuary has no capacity to export sediments to the adjacent continental shelf. The use of metal/metal ratios analyzed in coastal cores proved to be of complex interpretation because the same element can have more than one provenance.
Databáze: OpenAIRE
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