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Tipo: Tese
Título: Solos da Baía do Almirantado, Antártica Marítima: mineralogia, gênese, classificação e biogeoquímica
Título(s) alternativo(s): Soils from Admiralty Bay, Maritime Antarctica: mineralogy, genesis, classification and biogeochemistry
Autor(es): Simas, Felipe Nogueira Bello
Primeiro Orientador: Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud
Primeiro avaliador: Costa, Liovando Marciano da
Segundo avaliador: Mendonça, Eduardo de Sá
Terceiro avaliador: Melo, Vander de Freitas
Quarto avaliador: Viana, João Herbert Moreira
Abstract: A maioria dos estudos pedológicos na Antártica foram realizados na porção oriental do continente, onde as constantes temperaturas negativas restringem a presença de água no estado líquido. Nestes desertos gelados , a formação dos solos se dá através de processos de intemperismo físico, com elevado acúmulo de sais solúveis nos solos. Por outro lado, na região da Antártica Marítima, temperaturas mais elevadas e maiores precipitações permitem uma maior participação de processo químicos e biológicos na formação dos solos e ecossistemas terrestres. O presente trabalho objetivou a caracterização química, física, mineralógica e micromorfológica dos principais solos da Baía do Almirantado, Ilha Rei George. Foram descritos e amostrados mais de 60 perfis. Os solos foram submetidos a análises químicas e físicas de rotina e estudados a partir de extrações químicas seqüenciais, difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e de transmissão e microanálises. Avaliou-se o estoque de C orgânico e a distribuição das frações húmicas nos solos assim como a bioacumulação de metais pesados e outros elementos pela vegetação antártica. Os solos estudados caracterizam-se pela presença de permafrost (camada de solo permanentemente congelada), sendo classificados como Cryosols ou Gelisols pelos sistemas de classificação da FAO (WRB) e Soil Taxonomy, respectivamente. De maneira geral os solos apresentam maior desenvolvimento do que aqueles descritos para porções mais frias e secas da Antártica. São solos com desenvolvimento incipiente, com intensa ação do intemperismo físico e características químicas estreitamente relacionadas ao material de origem. Foram identificados os seguintes tipos de solos na Baía do Almirantado: a) solos derivados de basaltos e andesitos; b) solos tiomórficos formados a partir de andesitos priritzados; c) solos ornitogênicos (formados sob influência de dejetos de aves). A fração argila dos solos basálticos/ andesíticos é composta principalmente por esmectita interstratificada com esmectica com hidroxi-Al entre camadas. Nos solos tiomórficos, caulinita, clorita e um mineral interstratificado illita-esmectita foram detectados. Nestes solos, a oxidação de sulfetos promove intensa acidificação, com formação de jarosita e minerais amorfos de Fe. Fosfatos cristalinos de Al e Fe constituem grande parte da fração argila de solos ornitogênicos. Fosfatos amorfos contendo Al, Si e Fe controlam as características químicas nestes ambientes. Do ponto de vista micromorfológico, os solos apresentam feições típicas de solos criogênicos, nos quais os ciclos de congelamento e descongelamento favorecem a formação de estruturas granulares altamente estáveis. Análises microquímicas permitiram o detalhamento dos processos de oxidação de sulfetos e de fosfatização. Ao contrário dos solos da Antártica continental, o intemperismo químico é ativo nos solos da Baía do Almirantado, especialmente nos pedoambientes onde ocorre a oxidação de sulfetos ou intensa atividade de aves. Nestas últimas há o desenvolvimento de extensas coberturas vegetais com ocorrência das duas únicas plantas superiores que ocorrem na Antártica (Deschampsia antarctica Desv. (Poaceae) e Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. (Caryophillaceae)). Os teores de C orgânico nos solos são mais elevados, com formação de espessos horizontesl híticos. Solos mais desenvolvidos apresentam maior participação das frações ácido fúlvico e húmico. Os níveis de metais pesados em todas as espécies vegetais estudadas foram muito baixos.
Soils from Maritime Antarctica are less studied than that from colder and dryer zones of Antarctica. In this work, we present analytical and morphological data for the main soil types found in Admiralty Bay, King George Island. The soils were classified according to the Soil Taxonomy and WRB systems and analyzed according to standard international soil characterization methods. X-ray diffraction, differential thermal and thermogravimetric analysis, scanning and transmission electron microscopy, energy dispersive spectrometry and selective chemical dissolution were used to characterize clay fraction mineralogy and soils micromorphological aspects. Soils organic C stocks were estimated as well as the distribution of humic substances for the different soil types. The bioaccumulation of heavy metals and other elements in species of lichens, mosses and higher plants was studied. Randomly interestratified smectite-hydroxi-Al interlayered smectite is the main clay mineral in basaltic/andesitic soils. Kaolinite, chlorite, regularly interstratified illite-smectite, jarosite and amorphous Fe phases are present in acid sulphate soils. Crystalline Al and Fe phosphates occur at sites directly affected by penguins. Highly reactive non-crystalline Al, Si, Fe and P phases control soils chemical characteristics at ornithogenic sites. Chemical weathering is an active process in Cryosols from Maritime Antarctica and is enhanced by the oxidation of sulphides for some parent materials and by faunal activity. The microfabrics of the studied soils are strongly influenced by the lithological fabric with high proportions of primary minerals in all fractions. The subangular characteristics of sand-sized and coarser particles indicate short-distance transport. The increasing roundness of lithorelicts with decreasing particle size reflects the effects of differential frost heaving and intense cryoturbation. Chemical weathering is much more important in Maritime Antarctica than previously thought, especially for acid sulphate and ornithogenic soils. The use of micromorphological and microchemical techniques proved to be extremely useful for a better understanding of pedogenesis in these poorly studied environments. Despite their reduced geographic expression, ornithogenic soils are without doubts the most important compartment of immobilized organic C in ice-free areas of Admiralty Bay. The presence of higher plants at these sites coincides with high organic C levels with depth. At poorly drained sites, accumulation of moss remains originated deep, fibric, organic soils with considerable levels of organic C in the permafrost layer. Eventual global warming and permafrost degradation may increase C emissions at these sites. The levels of Cd, As, Cr, Ni and Pb in the plants studied in this work were lower than that reported for other remote areas of the world and suggest negligible contamination for the terrestrial ecosystems of Admiralty Bay.
Palavras-chave: Solos da Antártica
Criossolos
Mineralogia de solos
Química de solos
Maritime Antarctica soils
Cryosols
Soil mineralogy
Soil chemistry
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,
Programa: Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas
Citação: SIMAS, Felipe Nogueira Bello. Soils from Admiralty Bay, Maritime Antarctica: mineralogy, genesis, classification and biogeochemistry. 2006. 165 f. Tese (Doutorado em Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2006.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1656
Data do documento: 10-Abr-2006
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