12º Sinageo - ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE FITÓLITOS EM COLÚVIO DA BACIA DO RIACHO PIANCOZINHO, SEMIÁRIDO DO NORDESTE DO BRASIL
ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE FITÓLITOS EM COLÚVIO DA BACIA DO RIACHO PIANCOZINHO, SEMIÁRIDO DO NORDESTE DO BRASIL
da Silva, M.L.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Ramos, D.A.M.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; de Arruda, I.R.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; da Silva, V.T. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; da Silva, D.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Correa, A.C.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO)
O objetivo deste trabalho é identificar a concentração de fitólitos existentes nos depósitos sedimentares da Bacia do Riacho Piancozinho. A área de estudo está inserida no embasamento cristalino da Província estrutural da Borborema. Os procedimentos teóricos, metodológicos e operacionais foram baseados nas técnicas de extração dos fitólitos e depósitos sedimentares. O estudo dos fitólitos é de suma importância para compreensão e investigação acerca do ambiente biológico do ponto de vista da vegetação e do ambiente pedológico. A análise da assembleia fitolítica fóssil pode permitir caracterizar a paleovegetação de uma determinada área.
Depósitos sedimentares; Paleoambientes; Assembleia fitolítica
O estudo dos fitólitos trata de uma técnica de análise científica de extrema importância para compreensão e investigação acerca do ambiente biológico do ponto de vista da vegetação e do ambiente pedológico. Fitólitos, são biomineralizações presentes nas paredes celulares e/ou espaços extra ou intracelulares de tecido vegetal (PARRY AND SMITHSON, 1964; BERTOLDI DE POMAR, 1975 apud COE e OSTERRIETH 2014). Eles resultam de um processo de biomineralização com controle biológico, mediado pela matriz orgânica: o organismo - neste caso, as plantas - constrói uma estrutura ou molde no qual os íons são introduzidos e induzidos a precipitar e a cristalizar (EPSTEIN, 2001). De acordo com Callegari (2013), trata-se de um método importante em estudos que utilizam o solo como registro ambiental para reconstruir as condições paleoclimáticas e apesar de ser subutilizado na ciência do solo, esta técnica é, utilizada para complementar a análise do pólen e de outros microfósseis, bem como, avaliar as reservas de silício no solo. A análise dos fitólitos é utilizada em sua maioria para estudos em biologia, recebendo destaque nas últimas décadas na área da geomorfologia por atuar como mais uma ferramenta de análise paleoambiental. No entanto, a aplicação desta técnica ainda apresenta muitas lacunas quando se diz respeito ao ambiente semiárido e ao Bioma da Caatinga. A Caatinga, único ecossistema exclusivamente brasileiro, é composta por um mosaico de florestas secas e vegetação arbustiva (savana-estépica), com enclaves de florestas úmidas de montanhas e de cerrados (TABARELLI & SILVA, 2003). Dentre os biomas brasileiros, é, provavelmente, o mais carente em rigor de pesquisas geoambientais. Apesar de estar bastante alterada, especialmente nas terras mais baixas, a Caatinga é um bioma de grande biodiversidade, com relevância biológica e beleza peculiar, com destaque para a multiplicidade de comunidades vegetais, formadas por uma gama de combinações entre tipos edáficos e variações microclimáticas, além de uma proporção expressiva de táxons raros e endêmicos. Nesse contexto, é de fundamental importância o conhecimento tanto da biodiversidade atual da Caatinga quanto de sua evolução ao longo do Quaternário (COE et al., 2017). Atualmente, existem vários métodos para a extração de fitólitos a partir de sedimentos, solos e paleossolos. A maioria foi desenvolvida e aplicada em materiais de zonas temperadas ou ambientes hidromórficos. Poucos foram conduzidos em solos tropicais, onde os óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, bem como a matéria orgânica que costuma cobrir a matriz do solo, são comuns e dificultam a extração, a observação e identificação de fitólitos, comprometendo a análise morfológica e a quantificação dos mesmos (CALLEGARI op cit.). Silva (2013), aplicou pela primeira vez a técnica de uso dos fitólitos para reconstrução da paleovegetação nos sedimentos localizados em marmitas de dissolução em Brejo do Madre de Deus e Afrânio - semiárido Nordestino, evidenciando a quase ausência de fitólitos nestes ambientes. Mesmo assim, a análise da assembleia fitolítica em ambientes semiáridos é uma ferramenta acurada para caracterizar comunidades de vegetação dominada por poaceae que nem sempre são detectados pela análise polínica e isotópica, e para diferenciação de vegetação aberta (campos/padrarias) da vegetação mais fechada de florestas. Ranulpho (2016), propôs o significado paleoambiental dos silicofitólitos em depósitos de colúvio na Chapada do Araripe – Nordeste do Brasil, onde demonstrou a dinâmica da vegetação correlacionada aos processos de deposição de sedimentos. Fica claro que apesar dos poucos trabalhos realizados neste âmbito trata-se de uma técnica promissora para reconstrução da paleovegetação. Dessa forma, faz-se necessária a ampliação dos estudos de biomineralizações na região do Nordeste do Brasil, a fim de conhecer a assembleia fitolítica fóssil e de impulsionar a necessidade de construção de uma assembleia fitolítica atual.
A área de trabalho condiz com um perfil escavado num avental coluvial localizado no município da Baixa Verde, no estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. O ponto de coleta diz respeito à área da bacia do Riacho, apresentando um pacote coluvial com dimensão de 3 metros de altura. A amostragem resultou num total de 30 amostras que foram coletadas da base para o topo a cada 10cm. Para a extração de fitólitos foram usados 5 gramas de sedimento, que foram submetidos a uma "limpeza" para eliminação dos carbonatos com ácido cloridico (HCl), da matéria orgânica com peróxido de hidrogênio (33%) e dispersão da fração argila com Calgon. Para eliminação do Fe foi utilizado bicarbonado de sódio (NaHCO³), cloreto de sódio (NaCl) solução saturada, ditionito de sódio (Na²S²O4) e acetona. Realizado os procedimentos químicos o material passou a ser centrifugado numa rotação de 4pm por 3 minutos, observando a cor do sobrenadante e eliminando o mesmo até que se apresentasse na cor transparente significando que o material já estava limpo. Nesse caso a centrifugação foi realizada por muitas e muitas vezes. A eliminação do ferro trata-se de um procedimento muito complicado, não no sentido de aplicação da técnica, mas sim na obtenção de um resultado satisfatório, pois a repetição dos procedimentos químicos, que muitas vezes se fazem necessários pode implicar na dissolução dos próprios fitólitos. Finalizada a etapa de centrifugação foram construídas as lâminas de contagem. Para tal, com uma colher de laboratório retira-se uma pequena quantidade de material do becker e coloca para secar, após este procedimento, é acrescentado um pouco de óleo de imersão ao sedimento, cobre-se com a lamínula e assim pode ser levado ao microscópio para identificação e contagem das partículas. De acordo com a metodologia mais utilizada, conta-se 500 partículas por amostra para daí ser realizado um cálculo geral de porcentagem por camada ou nível estratigráfico. A depender dos resultados obtidos e dos morfotipos identificados, algumas fórmulas podem ser aplicadas para estudo e caracterização da vegetação, no entanto, tratando-se do material trabalhado (sedimento coluvial) tal procedimento não foi realizado, tendo em vista que a maior concentração de fitólitos encontrada condiz apenas com 4% de partículas síliciais, que quando identificadas apresentavam-se tão alteradas que não foi possível a identificação de nenhum morfotipo. Ramírez et al. (2007), chamam a atenção para o fato de que altos níveis de evapotranspiração em ambiente quente e úmido favorece a precipitação de ácido monossilícico na epiderme foliar da planta no lugar do fitólito. Do contrario, os ambientes mais secos a absorção do ácido monossilícico seria irrelevante, pois somente uma pequena concentração de sílica estaria disponível para a planta, explicando assim, a quase ausência de fitólitos em ambientes semiáridos.
A Bacia do Riacho Piancozinho está localizado entre a divisa dos Estados de Pernambuco e Paraíba (Figura 1). O avental coluvial (figura 2), está localizado na cabeceira de drenagem no município da Baixa Verde, no estado de Pernambuco. O colúvio foi escavado (figura 3) para que se pudesse obter informações em relação ao perfil de depósito e para a coleta de amostras. A análise de uma assembleia fitolítica permite caracterizar uma formação vegetal. Calibrações entre assembléias fitolíticas, fisionomia das vegetações e limites climáticos mostram que os fitólitos são marcadores confiáveis e precisos das vegetações e principalmente das diferentes formações herbáceas. A diversidade das formações herbáceas tropicais reflete a diversidade climática, edáfica e antrópica que podem ser melhor compreendidas através das reconstituições fitolíticas (BREMOND et al., 2005). Seu estudo é particularmente útil para se compreender a evolução de uma vegetação em relação às condições bioclimáticas. Durante os procedimentos laboratoriais, as amostras já se comportaram de forma rara com relação a outros materiais já trabalhados e que não possuíam tanto ferro. A eliminação das partículas de ferro tardou o processo de extração, tendo em vista que o protocolo metodológico precisou ser repetido diversas vezes. Após inúmeras tentativas de eliminar o ferro, foi dada continuidade aos procedimentos iniciando a ultima etapa que condiz com a da centrifugação para, por fim, realizar a preparação das lâminas de contagem. Tendo em vista a relação tempo e custo para o cumprimento de todo o protocolo optou-se por não realizar a extração para todas as amostras, sendo apenas 10 delas selecionadas para comprovar que independente da profundidade do perfil não seriam encontrados os fitólitos. Os resultados encontrados estão dispostos em porcentagem no gráfico abaixo (Figura 4). Os resultados alcançados (figura 4), a nível quantitativo são insuficientes para interpretação paleoambiental ou de reconstrução da vegetação, tendo em vista que as baixas quantidades de fitólitos encontrados não permitem a construção de uma assembleia fitolítica. Poderia se inferir a existência de paleosuperfícies nas áreas onde a concentração de fitólitos encontrada é maior (ACBP 30, ACBP 27 e ACBP 19), no entanto esses valores não ultrapassam uma média de 4% de silicofitólitos encontrados, índice este considerado insuficiente para tal diagnóstico. Tendo em vista a importância da análise dos fitólitos, faz-se necessário ampliar as áreas contempladas por essa técnica assim como novos procedimentos metodológicos precisam ser testados. Nem sempre o mesmo protocolo poderá ser aplicado a solos/sedimentos com características que por muitas vezes apresentam-se bastante distintas. Ambientes semelhantes podem ser expostos a intempéries diferentes como, por exemplo, taxas de intemperismo físico e químico resultando nas mais variadas características e particularidades .
Área de estudo. Fonte: Autores, 2017.
Avental Coluvial (Fonte: RAMOS, 2014)
Figura 03: Perfil Colúvial escavado. Fonte: (Fonte: Ramos, 2014)
Apresentação das amostras em gráficos e porcentagem da presença de fitólitos no deposito coluvial. Fonte: Autores, 2017.
Em função dos poucos trabalhos desenvolvidos na área de estudo sobre essa temática torna-se difícil dissertar e até mesmo comparar e analisar os resultados obtidos. Pode-se pressupor que o material não se preservou que sofreu grande dissolução ou até mesmo que não foi produzido, o que seria bastante improvável visto que quase todas as plantas são produtoras de fitólitos. Desta forma, mais pesquisas precisam se voltar para esta temática e precisamente para o ambiente semiárido, no intuito de aumentar o número de dados e enriquecer a discussão. O presente trabalho se destaca ao por em pauta um tema pouco explorado no semiárido Nordestino e por fazer abordagem de uma técnica ainda pouco difundida para solos e sedimentos que dizem respeito ao Bioma da Caatinga. É importante destacar as dificuldades de extração dos fitólitos para solos rico em ferro, frisando que apesar dos obstáculos ocorridos no processo de extração alguns silicofitolitos foram encontrados preservados e, portanto não se pode afirmar que se trata de uma técnica inviável para estes ambientes, mas de uma técnica que precisa ser aperfeiçoada.
BRÉMOND, L., ALEXANDRE, A. ; HÉLY, C.; GUIOT, J. A phytolith index as a proxy of tree cover density in tropical areas: calibration with Leaf Area Index along a Forest savanna transect in southeastern Cameroon. Global and Planetary Changes, 45. 2005, pp. 277-293.
CALEGARI, MADELLA, VIDAL-TORRADO, OTERO, MACIAS, OSTERRIETH. Opal phytolith extraction in oxisols. Quaternary International 287- 56e62, (2013).
COE H., OSTERRIETH M., HONAINE, M. Phytolith and Their Applications in ebook Synthesis of Some Phytolith Studies in South America (Brasil and Argentina). Nova publishers New York, 2014.
COE, RICARDO, SOUSA, DIAS. Caracterização de fitólitos de plantas e assembleias modernas de solo da caatinga como referência para reconstituições paleoambientais. Quaternary and Environmental Geosciences (2017) 08(2):09-21
EPSTEIN E. Silicon in plants: Facts vs. Concepts. In: Datnoff L.E., Snyder, G.H., Korndörfer G.H. (Ed.). Silicon in Agriculture. Elsevier, Amsterdan, p. 1-15, 2001.
RAMOS, D. A. M C. Os depósitos de encosta na reconstrução da dinâmica geomorfológica na bacia do riacho Piancozinho (Pernambuco/Paraíba). Universidade Federal do Pernambuco, 149p., 2014.
SILVA, D.G. Reconstrução da Dinâmica Geomorfológica do Semiárido Brasileiro no Quaternário Superior a Partir de Uma Abordagem Multiproxy. Recife, 2013. 277p. Tese de Doutorado – UFPE.
RANULPHO, R. Fitólitos em depósitos de colúvio do Quaternário Superior na face Nordeste da bacia sedimentar o Araripe/CE: Significado Paleoambiental. Universidade Federal do Pernambuco, 101p., 2016.
Tabarelli M., Silva J.M.C. Áreas e ações prioritária para a conservação da biodiversidade da Caatinga. In: Leal I.R., 2003.