Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/37807
Type: Tese
Title: “Wetland” como unidade hidrogeomorfológica na transição entre o cerrado e o semiárido mineiro: análise da dinâmica do Pantanal da bacia de drenagem do rio Pandeiros - MG
Authors: Diego Alves de Oliveira
First Advisor: Cristina Helena Ribeiro Rocha Augustin
First Co-advisor: Cristina Persano
First Referee: Antônio Pereira Magalhães Junior
Second Referee: Rubens Martins Moreira
Third Referee: Waldemir Lima dos Santos
metadata.dc.contributor.referee4: Karla Maria Silva de Faria
metadata.dc.contributor.referee5: Bráulio Magalhães Fonseca
Abstract: O Pantanal do rio Pandeiros (PRP), localizado na região Norte de Minas Gerais, Brasil, é uma importante wetland para a bacia do rio São Francisco contribuindo parcialmente com o aprisionamento de carbono e contenção de sedimentos transportados para o rio São Francisco, que, de outra maneira, contribuiriam para o seu assoreamento. Resultante da interação entre vários fatores como a geologia, geomorfologia e variações climáticas em região de transição de uma área tropical úmida para o semiárido, sua principal fonte de umidade são as monções que ocorrem na América do Sul, as quais possibilitam a ocorrência dos pulsos de inundação, alterando temporariamente seus níveis de base e permitindo a inundação das wetlands, demonstrando a importância de sua análise por meio de uma abordagem hidrogeomorfológica. O objetivo principal da pesquisa é o de compreender a dinâmica desta wetland como unidade hidrogeomorfológica e não apenas ecossistêmica, como normalmente ocorre na literatura. Foram realizadas análises dos pulsos de inundação com o uso de dados de estações fluviométricas e climatológicas instaladas no PRP, os quais apresentaram variações cíclicas no aporte de umidade. Os resultados indicam que nos últimos anos, foi registrada uma redução no nível do rio São Francisco e na vazão do rio Pandeiros implicando em uma redução das inundações do PRP em todos os aspectos investigados: duração, frequência, intensidade e magnitude, principalmente a partir da década de 1990. A alteração do nível de base, neste caso o nível do rio São Francisco na foz do rio Pandeiros, é fator importante pois por meio de análise de Modelos Digitais de Elevação com resolução de 12,5 m foi possível identificar que a wetland é topograficamente uma depressão cuja altitude é em grande parte, similar à do canal do rio São Francisco, o que implica em inundações muito mais longitudinais do que laterais no PRP. Foram aplicadas técnicas para caracterização da assinatura geoquímica da água superficial como: pH, alcalinidade, condutividade elétrica (CE), sólidos totais dissolvidos, turbidez, sílica e análise em ICP, que revelou abundância de cálcio e magnésio dissolvidos. A dinâmica de circulação da água com o uso de traçadores isotópicos 2H e 18O demonstrou as interações que ocorrem na foz do rio Pandeiros durante as diferentes fases da inundação. O monitoramento longitudinal do nível da água ao longo da área do PRP foi realizado com o monitoramento de 5 piezômetros cujos dados, analisados em conjunto às outras técnicas, indicaram a existência de quatro diferentes subunidades hidrogeomorfológicas no interior do PRP. Em cada uma destas, foram realizadas amostragens das geocoberturas superficiais, submetidas às análises laboratoriais de granulometria, pH, CE, carbono orgânico (CO), sódio, potássio, alumínio, ferro, cálcio e magnésio que também apresentam variação lateral e principalmente longitudinal ao longo do PRP. Subsuperficialmente, por meio do uso de ground penetrating radar, foi identificada a predominância de camadas horizontalizadas; contudo, a partir de 3-4 m de profundidade, há a ocorrência de diversos paleocanais e seixos angulosos, indicando ambiente de alta energia no período da deposição. Ainda foi analisada a dinâmica de desnudação da bacia do rio Pandeiros, através do uso do 10Be, com a estimativa da perda média de material alterado por milhão de anos (Ma) em quatro pontos da bacia, indicando um grande aporte de sedimentos oriundos da escarpa de dissecação das chapadas que contornam boa parte da bacia do rio Pandeiros foram, e continuam sendo direcionados para o PRP. Também foram datados sedimentos orgânicos, a 150 cm de profundidade, por meio do 14C (TPM), que apresentaram idades de até 3.246 anos A.P. e deposição em um ambiente paleoclimático muito úmido, relativamente constante, como indicou a composição isotópica de 13C. Os resultados indicam que esta wetland é dependente de condições multiescalares, em uma complexa dinâmica hidrogeomorfológica, em uma situação de equilíbrio ambiental sutil.
Abstract: The Pantanal of Pandeiros River (PRP), located in the northern region of Minas Gerais, Brazil, is an important wetland for the São Francisco River watershed, partially contributing to carbon trapping and containment of sediments transported to the São Francisco River, which, otherwise, they would contribute to silting. Resulting from the interaction between several factors such as geology, geomorphology, and climatic variations in a transition region from a humid tropical area to the semiarid region, its main source of moisture is the monsoons that occur in South America, which enable the occurrence of flood pulses, temporarily changing its base levels and allowing the flooding of wetlands, demonstrating the importance of its analysis through a hydrogeomorphological approach. The main objective of the research is to understand the dynamics of this wetland as a hydrogeomorphological unit and not just an ecosystem, as it usually occurs in the literature. Analysis of flood pulses was performed using data from fluviometric and climatological stations installed in the PRP, which showed cyclical variations in the moisture supply. The results indicate that in recent years, a reduction in the level of the São Francisco River and the flow of the Pandeiros river was registered, implying a reduction in the PRP flooding in all aspects investigated: duration, frequency, intensity, and magnitude, mainly from the 1990s. The change in the base level, in this case, the level of the São Francisco River at the mouth of the Pandeiros river, is an important factor because through the analysis of Digital Elevation Models with a resolution of 12.5 m it was possible to identify that the wetland is topographically a depression whose altitude is largely like that of the São Francisco River channel, which implies in flooding much more longitudinal than lateral in the PRP. Techniques were applied to characterize the geochemical signature of surface water, such as pH, alkalinity, electrical conductivity (EC), total dissolved solids, turbidity, silica, and ICP analysis, which revealed an abundance of dissolved calcium and magnesium. The dynamics of water circulation using 2H and 18O isotopic tracers demonstrated the interactions that occur at the mouth of the Pandeiros river during the different phases of flooding. The longitudinal monitoring of the water level along the PRP area was carried out with the monitoring of 5 piezometers whose data, analysed together with the other techniques, indicated the existence of four different hydrogeomorphological units within the PRP. In each of these, samples were taken from the regolith, submitted to laboratory analysis of particle size, pH, EC, organic carbon (CO), sodium, potassium, aluminium, iron, calcium, and magnesium, which also show lateral and mainly longitudinal variation along of the PRP. Subsurface, using ground penetrating radar, the predominance of horizontal layers was identified; however, from 3 - 4 m deep, there are several paleochannels and angular pebbles, indicating a high energy environment during the deposition period. The denudation dynamics of the Pandeiros river watershed was also analysed, using 10Be, with an estimate of the average loss of altered material per million years (Ma) in four points of the basin, indicating a large contribution of sediments from the escarpment of dissection of the chapadas that surround a good part of the Pandeiros river watershed and that were, and continue to be, directed to the PRP. Organic sediments at 150 cm depth were also dated using 14C (TPM), which showed ages of up to 3,246 years A.P. and deposition in a very humid, relatively constant paleoclimatic environment, as indicated by the 13C isotopic composition. The results indicate that this wetland is dependent on multiscale conditions, in a complex hydrogeomorphological dynamic, in a situation of subtle environmental equilibrium.
Subject: Geomorfologia – Minas Gerais
Hidrologia – Minas Gerais
Terras inundáveis – Conservação – Minas Gerais –
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: IGC - DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Geografia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/37807
Issue Date: 5-Sep-2019
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