Balanço hidrogeoquímico e intemperismo de rochas granito-gnáissicas em escala de cabeceira de drenagem com cobertura de Mata Atlântica
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/32912 |
Resumo: | O intemperismo em três cabeceiras de drenagem com substrato granito-gnáissico em Mata Atlântica foi estudado a partir da hidrogeoquímica. As bacias do Soberbo (SB) e Bonfim (BM) localizam-se no Parque Nacional da Serra dos Órgãos respectivamente na vertente oceânica e continental da Serra dos Órgãos. A precipitação atmosférica e vazão são de 2.872 e 2.097 mm ano-1 e em SB e 2.018 e 1.473 mm ano-1 e no BM. A bacia do Santa Marta (SM) está na vertente oceânica da serra no Parque Nacional do Caparaó e a precipitação e vazão são de 2.189 e 1.291 mm ano-1. Amostras de água fluvial foram coletadas uma vez por mês durante 22 meses (maio/18 a fev/20) e de deposição atmosférica no SM foram coletadas uma vez por mês durante 12 meses (ago/18 a jul/19). Foram determinadas as concentrações dos íons Na+, K+, Ca2+, Mg2+ (cromatografia iônica) e de SiO2 dissolvida (ICP-OES). A taxa de intemperismo catiônico (SWRcat) variou de 0,91 a 6,3 t km-2 ano-1, estando a maior (SB) equivalente a taxas de intemperismo calculadas para bacias graníticas em condições similares, enquanto a menor taxa (SM) está entre os menores valores já reportados e está associado a cobertura bauxítica relacionada à litologia da bacia, selamento de porosidade e capeamento de superfícies minerais pela precipitação de minerais secundário e fases amorfas e ausência de biotita na rocha, mineral importante no desenvolvimento porosidades. As maiores taxas de intemperismo mineral estão associadas ao plagioclásio (443 a 2.317 mol ha-1 ano-1). No PARNASO, o K-feldspato é o mineral com a segunda maior taxa de intemperismo (~70 mol ha-1 ano-1). A taxa de intemperismo de anfibólios varia de é de 3,1 a 186 mol ha-1 ano-1. Apesar da alta concentração de enstatita em SM (17%) e da alta velocidade de intemperismo, o mineral intemperiza em taxa de 38 mol ha-1 ano-1. A formação de minerais secundários no PARNASO tem dominância da caulinita em relação à gibbsita, enquanto no PNC observa-se o contrário. O estudo calculou que o aporte em solução de Ca2+ em todas as bacias, e de K+ e Mg2+ no SM são maiores do que os medidos, sinalizando um déficit nos fluxos fluviais. A hipótese que justifica os déficits observados é a absorção de nutrientes pela vegetação em estágio intermediário de desenvolvimento. Outra hipótese está relacionada aos eventos não amostrados de chuva intensa onde há saída de íons pela erosão da serrapilheira e pela lavagem do dossel florestal. |
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Balanço hidrogeoquímico e intemperismo de rochas granito-gnáissicas em escala de cabeceira de drenagem com cobertura de Mata AtlânticaBalanço hidrogeoquímicoPlagioclásioDéficit iônicoZona críticaIntemperismoHidrogeoquímicaPrecipitação atmosféricaMata AtlânticaMonitoramento ambientalClimatologiaErosão e sedimentaçãoHydrogeochemical balancePlagioclaseIonic deficitCritical zoneO intemperismo em três cabeceiras de drenagem com substrato granito-gnáissico em Mata Atlântica foi estudado a partir da hidrogeoquímica. As bacias do Soberbo (SB) e Bonfim (BM) localizam-se no Parque Nacional da Serra dos Órgãos respectivamente na vertente oceânica e continental da Serra dos Órgãos. A precipitação atmosférica e vazão são de 2.872 e 2.097 mm ano-1 e em SB e 2.018 e 1.473 mm ano-1 e no BM. A bacia do Santa Marta (SM) está na vertente oceânica da serra no Parque Nacional do Caparaó e a precipitação e vazão são de 2.189 e 1.291 mm ano-1. Amostras de água fluvial foram coletadas uma vez por mês durante 22 meses (maio/18 a fev/20) e de deposição atmosférica no SM foram coletadas uma vez por mês durante 12 meses (ago/18 a jul/19). Foram determinadas as concentrações dos íons Na+, K+, Ca2+, Mg2+ (cromatografia iônica) e de SiO2 dissolvida (ICP-OES). A taxa de intemperismo catiônico (SWRcat) variou de 0,91 a 6,3 t km-2 ano-1, estando a maior (SB) equivalente a taxas de intemperismo calculadas para bacias graníticas em condições similares, enquanto a menor taxa (SM) está entre os menores valores já reportados e está associado a cobertura bauxítica relacionada à litologia da bacia, selamento de porosidade e capeamento de superfícies minerais pela precipitação de minerais secundário e fases amorfas e ausência de biotita na rocha, mineral importante no desenvolvimento porosidades. As maiores taxas de intemperismo mineral estão associadas ao plagioclásio (443 a 2.317 mol ha-1 ano-1). No PARNASO, o K-feldspato é o mineral com a segunda maior taxa de intemperismo (~70 mol ha-1 ano-1). A taxa de intemperismo de anfibólios varia de é de 3,1 a 186 mol ha-1 ano-1. Apesar da alta concentração de enstatita em SM (17%) e da alta velocidade de intemperismo, o mineral intemperiza em taxa de 38 mol ha-1 ano-1. A formação de minerais secundários no PARNASO tem dominância da caulinita em relação à gibbsita, enquanto no PNC observa-se o contrário. O estudo calculou que o aporte em solução de Ca2+ em todas as bacias, e de K+ e Mg2+ no SM são maiores do que os medidos, sinalizando um déficit nos fluxos fluviais. A hipótese que justifica os déficits observados é a absorção de nutrientes pela vegetação em estágio intermediário de desenvolvimento. Outra hipótese está relacionada aos eventos não amostrados de chuva intensa onde há saída de íons pela erosão da serrapilheira e pela lavagem do dossel florestal.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoWeathering in three headwaters with granite-gneiss substrate in the Atlantic Forest was studied based on fluvial hydrogeochemistry. The Soberbo (SB) and Bonfim (BM) headwaters are in the Serra dos Órgãos National Park on the oceanic and continental slopes of the Serra dos Órgãos, respectively. The annual atmospheric precipitation and discharge are 2.872 and 2.097 mm year-1 in SB and 2.018 and 1.473 mm year-1 in BM. The Santa Marta (SM) headwater is located on the oceanic slope of the Caparaó National Park, with precipitation and discharge values of 2.189 and 1.291 mm year-1. River water samples were collected once a month for 22 months (May/18 to Feb/20), and atmospheric deposition samples in SM were collected once a month for 12 months (Aug/18 to Jul/19). The concentrations of ions Na+, K+, Ca2+, Mg2+ (ion chromatography), and dissolved SiO2 (ICP-OES) were determined. The cationic weathering rate (SWRcat) ranged from 0,91 to 6,3 t km-2 year-1, with the highest rate (SB) in accordance with weathering rates calculated for granitic basins under similar climatic conditions, while the lowest rate (SM) is among the lowest values ever reported in the literature and is associated with bauxitic cover related to the basin's lithology, sealing of porosity, and shielding of mineral surfaces by the precipitation of secondary minerals and amorphous phases, as well as the absence of biotite in the rock, an important mineral in the development of porosity. The highest rates of mineral weathering are associated with plagioclase (443 to 2.317 mol ha-1 year-1). In PARNASO, K-feldspar is the mineral with the second-highest weathering rate (~70 mol ha-1 year-1). The amphibole weathering rate varies from 3,1 to 186 mol ha-1 year-1. Despite the high concentration of enstatite mineral in SM rocks (17%) and the high weathering rate, the mineral weathers at a rate of 38 mol ha-1 year-1. The formation of secondary minerals in PARNASO is predominantly kaolinite in relation to gibbsite, whereas the opposite is observed in PNC. Specific mineral weathering studies calculated that the Ca2+ solution input in all headwaters, and K+ and Mg2+ in SM, are greater than the measured values, indicating a deficit in river fluxes. The hypotheses that justify the observed deficits are related to nutrient absorption by vegetation in lower stages of development. Other hypotheses are related to unmeasured events of intense rainfall, where ion output occurs due to litter erosion and washing of the forest canopy.156 f.Silveira, Carla Semiramishttp://lattes.cnpq.br/5607967300278589Mello, William Zamboni dehttp://lattes.cnpq.br/8634580892861899Sardinha, Diego de Souzahttp://lattes.cnpq.br/2702045647829794Strikis, Nicolás Misailidishttp://lattes.cnpq.br/3472432536871948Gomes, Olga Venimar de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/6882345958634562Freitas, Welington Kiffer dehttp://lattes.cnpq.br/9066118046924125http://lattes.cnpq.br/5081900391238146Costa, Amanda Cristine Santos da2024-05-13T14:17:40Z2024-05-13T14:17:40Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCOSTA, Amanda Cristine Santos da. Balanço hidrogeoquímico e intemperismo de rochas granito-gnáissicas em escala de cabeceira de drenagem com cobertura de Mata Atlântica. 2023. 156 f. Tese (Doutorado em Geoquímica - Geoquímica Ambiental) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2023.http://app.uff.br/riuff/handle/1/32912CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2024-05-13T14:17:44Zoai:app.uff.br:1/32912Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:15:19.934775Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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