Gênese e classificação de solos da Bacia Sedimentar do Araripe

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pinheiro Junior, Carlos Roberto
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9014
Resumo: Apesar dos diversos estudos litoestratigráficos e paleontológicos, pouco se conhece sobre a gênese dos solos na bacia sedimentar do Araripe e os principais fatores e processos atuantes, assim como o papel desses solos no armazenamento de carbono orgânico e inorgânico. Neste estudo foram avaliados (i) a atuação da pedogênese e a intemperização de solos formados a partir de folhelhos e arenitos finos sob vegetação de Caatinga no Vale do Cariri; (ii) os mecanismos de acumulação de carbono orgânico e inorgânico de black soils formados a partir de calcário sob vegetação de Cerrado e; (iii) os principais compartimentos da matéria orgânica de Umbric Ferralsols formados a partir de arenitos grossos sob vegetação de Mata Atlântica. No Vale do Cariri, os valores do índice Ki (SiO2/Al2O3) e da razão Fed/Fet indicam um grau de intemperismo baixo, condicionado principalmente pelo clima seco. A partir dos espectros de mid-IR foi possível identificar feições de absorção associadas à calcita, silicatos de Mg, ilita e interestratificações de ilita-esmectita. Esses minerais foram interpretados como de origem autigênica, formados a partir de processos de evaporação em ambientes lacustres. Apesar da menor influência do fator relevo e da baixa atuação de processos pedogenéticos, evidências incipiente de translocação argila foi observada no perfil no terço superior da paisagem. Nos black soils formados a partir de calcários, os altos teores de carbono orgânico associada aos minerais (MAOC), alta razão MAOC/carbono orgânico do solo e baixa razão C/N indicam um elevado grau de transformação e estabilização da matéria orgânica dos solos. Os altos teores de argilas 2:1 e Ca2+ trocável favorecem o mecanismo de estabilização por interação organo-mineral. O predomínio de carbonatos de origem geogênica (fragmentos de calcário na fração areia) indica uma baixa dissolução dos mesmos. Entretanto, através da avaliação micromorfológica, carbonatos pedogenéticos podem ser observados no topo do horizonte B dos solos, onde a pressão de CO2 é menor. A variação do relevo parece ter influência no carbono inorgânico de solos apenas na parte mais baixa da paisagem, favorecendo uma maior umidade e maior atividade de raízes em profundidade, elevando a pressão de CO2 e dificultando a re-precipitação dos carbonatos apesar dos altos valores de pH e Ca2+ trocáveis. Nos solos classificados como Umbric Ferralsols da Chapada do Araripe, fragmentos de carvão foram observados nas frações grossas, representando um importante compartimento de carbono devido a elevada recalcitrância. Os elevados teores do carbono da fração leve livre (C-FLF) sugerem elevados inputs de carbono pela vegetação nativa. Os altos teores de carbono orgânico particulado residual (POCres) podem ter subestimado os teores da fração leve intragregado (C-ILF), tendo em vista os baixos teores de C-ILF apesar de todos os horizontes possuírem estrutura granular fortemente desenvolvida. Devido a relevância das frações leves, mudanças no uso da terra podem reduzir drasticamente o teor de carbono nos Umbric Ferralsols da Chapada do Araripe.
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spelling Pinheiro Junior, Carlos RobertoPereira, Marcos Gervasio585.444.029-68http://lattes.cnpq.br/3657759682534978Anjos, Lúcia Helena Cunha dosPereira, Marcos Gervasio|Schiavo, Jolimar AntonioOliveira, Fábio Soares deFurquim, Sheila Aparecida CorreiaCampos, Milton César Costa052.351.053-54http://lattes.cnpq.br/57112574435307392023-12-21T18:33:30Z2023-12-21T18:33:30Z2022-04-28PINHEIRO JUNIOR, Carlos Roberto. Gênese e classificação de solos da Bacia Sedimentar do Araripe. 2022. 103 f. Tese (Doutorado em Agronomia - Ciência do Solo) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2022.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9014Apesar dos diversos estudos litoestratigráficos e paleontológicos, pouco se conhece sobre a gênese dos solos na bacia sedimentar do Araripe e os principais fatores e processos atuantes, assim como o papel desses solos no armazenamento de carbono orgânico e inorgânico. Neste estudo foram avaliados (i) a atuação da pedogênese e a intemperização de solos formados a partir de folhelhos e arenitos finos sob vegetação de Caatinga no Vale do Cariri; (ii) os mecanismos de acumulação de carbono orgânico e inorgânico de black soils formados a partir de calcário sob vegetação de Cerrado e; (iii) os principais compartimentos da matéria orgânica de Umbric Ferralsols formados a partir de arenitos grossos sob vegetação de Mata Atlântica. No Vale do Cariri, os valores do índice Ki (SiO2/Al2O3) e da razão Fed/Fet indicam um grau de intemperismo baixo, condicionado principalmente pelo clima seco. A partir dos espectros de mid-IR foi possível identificar feições de absorção associadas à calcita, silicatos de Mg, ilita e interestratificações de ilita-esmectita. Esses minerais foram interpretados como de origem autigênica, formados a partir de processos de evaporação em ambientes lacustres. Apesar da menor influência do fator relevo e da baixa atuação de processos pedogenéticos, evidências incipiente de translocação argila foi observada no perfil no terço superior da paisagem. Nos black soils formados a partir de calcários, os altos teores de carbono orgânico associada aos minerais (MAOC), alta razão MAOC/carbono orgânico do solo e baixa razão C/N indicam um elevado grau de transformação e estabilização da matéria orgânica dos solos. Os altos teores de argilas 2:1 e Ca2+ trocável favorecem o mecanismo de estabilização por interação organo-mineral. O predomínio de carbonatos de origem geogênica (fragmentos de calcário na fração areia) indica uma baixa dissolução dos mesmos. Entretanto, através da avaliação micromorfológica, carbonatos pedogenéticos podem ser observados no topo do horizonte B dos solos, onde a pressão de CO2 é menor. A variação do relevo parece ter influência no carbono inorgânico de solos apenas na parte mais baixa da paisagem, favorecendo uma maior umidade e maior atividade de raízes em profundidade, elevando a pressão de CO2 e dificultando a re-precipitação dos carbonatos apesar dos altos valores de pH e Ca2+ trocáveis. Nos solos classificados como Umbric Ferralsols da Chapada do Araripe, fragmentos de carvão foram observados nas frações grossas, representando um importante compartimento de carbono devido a elevada recalcitrância. Os elevados teores do carbono da fração leve livre (C-FLF) sugerem elevados inputs de carbono pela vegetação nativa. Os altos teores de carbono orgânico particulado residual (POCres) podem ter subestimado os teores da fração leve intragregado (C-ILF), tendo em vista os baixos teores de C-ILF apesar de todos os horizontes possuírem estrutura granular fortemente desenvolvida. Devido a relevância das frações leves, mudanças no uso da terra podem reduzir drasticamente o teor de carbono nos Umbric Ferralsols da Chapada do Araripe.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPERJ - Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroDespite several lithostratigraphic and paleontological studies, there are only few studies about the genesis of soils in the Araripe Sedimentary Basin and the main factors and processes at work, as well as the role of these soils in the storage of organic and inorganic carbon. In this study we evaluated (i) the action of pedogenesis and weathering of soils formed from shales and fine sandstones under Caatinga vegetation in the Vale do Cariri; (ii) the mechanisms of organic and inorganic carbon accumulation of black soils formed from limestone under Cerrado vegetation; and (iii) the main soil organic matter compartments of Umbric Ferralsols formed from coarse sandstones under Subcaducifolic Tropical Forest vegetation. The values of Ki index (SiO2/Al2O3) and Fed/Fet ratio indicate a low degree of weathering, conditioned mainly by a dry climate. From the mid-IR spectra, absorption features associated with calcite, Mg-silicate, illite, and smectite-illite interstratifications were identified. These minerals were interpreted to have originated authigenically, formed from evaporation processes in lacustrine environments. Despite the smaller influence of the relief and the low action of pedogenetic processes, incipient evidence of clay translocation is observed in the profile located in the upper third of the landscape. In black soils formed from limestone, the combination of high mineral-associated organic carbon (MAOC) content, high MAOC/soil organic C ratio, and low C/N ratio indicates a high degree of transformation and stabilization the organic matter in these soils. The high levels of 2:1 clays and exchangeable Ca2+ benefits the stabilization of organic C by means of organic–mineral interactions. Additionally, the dominance of carbonates of geogenic origin (limestone particles in the sand fraction) is indicative of the low dissolution of these carbonates. Through micromorphological evaluation, pedogenic carbonates were observed at the top of the B horizon of these soils, where the carbon dioxide (CO2) pressure is lower. The variation in relief influences only on inorganic carbon of soils in the lower third of the landscape. This favored high humidity and root activity at depth, increasing the CO2 pressure and hindering the re-precipitation of carbonates, despite the high pH and abundance of exchangeable Ca2+. In the soils classified as Umbric Ferralsols of the Chapada do Araripe, charcoal fragments were observed in the coarse fractions, representing an important carbon pool due to the high recalcitrance. The high carbon contents of the free light fraction (C-FLF) suggest high carbon inputs by native vegetation. The high contents of residual particulate organic carbon (POCres) may have underestimated the contents of the light intraggregate fraction (C-ILF), given the low contents of C-ILF, despite the fact that all horizons have a strongly developed granular structure. Due to the relevance of the light fractions, land use changes can drastically reduce the carbon content in the Umbric Ferralsols of the Chapada do Araripe.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do SoloUFRRJBrasilInstituto de AgronomiaPedogêneseBlack soilsSolos carbonáticosUmbric FerralsolsPedogenesisCarbonate soilsAgronomiaGênese e classificação de solos da Bacia Sedimentar do AraripeGenesis and classification of soils in the Araripe Sedimentary Basininfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisANDERSON‐TEIXEIRA, K.J.; WANG, M.M.; MCGARVEY, J.C.; LEBAUER, D.S. Carbon dynamics of mature and regrowth tropical forests derived from a pantropical database (T rop F or C‐db). Global change biology, 22(5), 1690-1709, 2016. https://doi.org/10.1111/gcb.13226 ANDRADE, F.V.; SCHAEFER, C.E.G.R.; CORREA, M.L.T.; MENDONÇA, E.S. 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description Apesar dos diversos estudos litoestratigráficos e paleontológicos, pouco se conhece sobre a gênese dos solos na bacia sedimentar do Araripe e os principais fatores e processos atuantes, assim como o papel desses solos no armazenamento de carbono orgânico e inorgânico. Neste estudo foram avaliados (i) a atuação da pedogênese e a intemperização de solos formados a partir de folhelhos e arenitos finos sob vegetação de Caatinga no Vale do Cariri; (ii) os mecanismos de acumulação de carbono orgânico e inorgânico de black soils formados a partir de calcário sob vegetação de Cerrado e; (iii) os principais compartimentos da matéria orgânica de Umbric Ferralsols formados a partir de arenitos grossos sob vegetação de Mata Atlântica. No Vale do Cariri, os valores do índice Ki (SiO2/Al2O3) e da razão Fed/Fet indicam um grau de intemperismo baixo, condicionado principalmente pelo clima seco. A partir dos espectros de mid-IR foi possível identificar feições de absorção associadas à calcita, silicatos de Mg, ilita e interestratificações de ilita-esmectita. Esses minerais foram interpretados como de origem autigênica, formados a partir de processos de evaporação em ambientes lacustres. Apesar da menor influência do fator relevo e da baixa atuação de processos pedogenéticos, evidências incipiente de translocação argila foi observada no perfil no terço superior da paisagem. Nos black soils formados a partir de calcários, os altos teores de carbono orgânico associada aos minerais (MAOC), alta razão MAOC/carbono orgânico do solo e baixa razão C/N indicam um elevado grau de transformação e estabilização da matéria orgânica dos solos. Os altos teores de argilas 2:1 e Ca2+ trocável favorecem o mecanismo de estabilização por interação organo-mineral. O predomínio de carbonatos de origem geogênica (fragmentos de calcário na fração areia) indica uma baixa dissolução dos mesmos. Entretanto, através da avaliação micromorfológica, carbonatos pedogenéticos podem ser observados no topo do horizonte B dos solos, onde a pressão de CO2 é menor. A variação do relevo parece ter influência no carbono inorgânico de solos apenas na parte mais baixa da paisagem, favorecendo uma maior umidade e maior atividade de raízes em profundidade, elevando a pressão de CO2 e dificultando a re-precipitação dos carbonatos apesar dos altos valores de pH e Ca2+ trocáveis. Nos solos classificados como Umbric Ferralsols da Chapada do Araripe, fragmentos de carvão foram observados nas frações grossas, representando um importante compartimento de carbono devido a elevada recalcitrância. Os elevados teores do carbono da fração leve livre (C-FLF) sugerem elevados inputs de carbono pela vegetação nativa. Os altos teores de carbono orgânico particulado residual (POCres) podem ter subestimado os teores da fração leve intragregado (C-ILF), tendo em vista os baixos teores de C-ILF apesar de todos os horizontes possuírem estrutura granular fortemente desenvolvida. Devido a relevância das frações leves, mudanças no uso da terra podem reduzir drasticamente o teor de carbono nos Umbric Ferralsols da Chapada do Araripe.
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