Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica - PPGG/IG

URI Permanente desta comunidadehttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2603

O Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA) surgiu em 1976 como uma necessidade de desmembramento do então já em pleno desenvolvimento Curso de Pós-Graduação em Ciências Geofísicas e Geológicas (CPGG), instalado ainda em 1973 nesta mesma Universidade. Foi o primeiro programa stricto sensu de Pós-Graduação (mestrado e doutorado) em Geociências em toda Amazônia Legal. Ao longo de sua existência, o PPGG tem pautado sua atuação na formação na qualificação de profissionais nos níveis de Mestrado e Doutorado, a base para formação de pesquisadores e profissionais de alto nível. Neste seu curto período de existência promoveu a formação de 499 mestres e 124 doutores, no total de 623 dissertações e teses.

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Acesso aberto (Open Access)
Acúmulo e exportação de carbono, nitrogênio, fósforo e metais em canais de maré dos manguezais de Marapanim, Costa Norte Brasileira
(Universidade Federal do Pará, 2020-12-18) MATOS, Christiene Rafaela Lucas de; SILVA, José Francisco Berrêdo Reis da; http://lattes.cnpq.br/1338038101910673; https://orcid.org/0000-0002-8590-2462; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Neste estudo foi avaliado o potencial dos sedimentos de canais de maré de manguezais em acumular e exportar carbono, nutrientes (N e P), e metais (Fe e Mn), além de avaliar como a sazonalidade regional, chuva-estiagem, influenciam nos parâmetros físico-químicos, nos processos diagenéticos e nos fluxos de nutrientes e metais na interface água-sedimento (IAS). O estudo foi realizado no sistema estuarino do rio Marapanim (norte do Brasil), o qual é influenciado por extensas áreas de manguezais bem desenvolvidos, parte da maior floresta de manguezal contínua e mais bem preservada do mundo, situado aproximadamente a 200 km a oeste da foz do rio Amazonas. Os resultados desse trabalho estão apresentados em dois artigos. O primeiro trata sobre o potencial de estoques e acumulação de carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT) e fosforo total (PT), além de investigar as potenciais fontes de matéria orgânica (MO) nos sedimentos de canais de maré dos manguezais de Marapanim. O segundo avaliou a influência da sazonalidade nas condições físico-químicas, nos processos diagenéticos e nos fluxos de nutrientes e metais ao longo da IAS dos canais de maré estudados. Durante a estação chuvosa, os valores de salinidade intersticial diminuíram como consequência do aumento da precipitação e da vazão do rio Marapanim, com uma zona de mistura-diluição intensa nos primeiros 15 cm de profundidade. O zoneamento redox dos sedimentos oscilou em resposta aos padrões de chuva, com as maiores concentrações de Fe2+ e Mn2+ em camadas mais profundas de sedimentos durante a estação seca. Em condições subóxicas, os sedimentos dos canais de maré atuam como uma fonte de Fe2+, Mn2+, NH4 + e PO4 3- para a coluna de água e esses fluxos foram impulsionados pela chuva. Os resultados indicaram que os sedimentos dos canais de maré dos manguezais de Marapanim são bastante eficazes na retenção de carbono, nutrientes e ferro na fase sólida do sedimento do que na exportação para as águas costeiras, enquanto contribuem significativamente para o ciclo oceânico de Mn. O potencial desses canais de marés para esses elementos está diretamente relacionado à granulometria, às fontes e susceptibilidade de degradação da MO. A variabilidade temporal na formação da pirita revelou que os mecanismos de retenção da fase sólida também são suscetíveis a efeitos sazonais, com menores concentrações de enxofre redutível ao cromo (CRS, principalmente fração pirita) na estação de estiagem. Portanto, mostramos que essas variabilidades sazonais implicam em mudanças substanciais nas propriedades físico-químicas e nos processos diagenéticos, afetando a liberação de metais e nutrientes na IAS e seus acúmulo no sedimento.
Acesso aberto (Open Access)
Análise espaço-temporal dos manguezais degradados de Bragança, com base em imagens de satélite e modelos de elevação digital
(Universidade Federal do Pará, 2022-02-22) MOLANO CÁRDENAS, Sergio Mauricio; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A Península de Bragança, localizada no litoral norte do Brasil-Pa, é parte da maior zona contínua de florestas de manguezal no mundo. A construção da rodovia PA-458 na década de 70, alterou as características hidrodinâmicas da península, provocando a degradação de uma porção considerável dos manguezais na região central da península. Nas últimas décadas as áreas degradadas têm sido recolonizadas por manguezais, principalmente pela espécie Avicennia germinans. Esse estudo pretende identificar mudanças dos manguezais degradados das planícies de maré de setores topograficamente mais elevados durante os últimos 35 anos, com base nas seguintes técnicas: a) mapeamento manual das áreas degradadas com imagens de satélite de resolução espacial moderada; b) classificação orientada a objetos das áreas degradadas e de manguezal, utilizando imagens de satélite de alta resolução espacial; c) fotogrametria de imagens de drone; d) modelos digitais de elevação; e e) validação topográfica com teodolito e “Antenna Catalyst”. Entre 1986 e 2019 houve uma redução da área degradada de 247,96 ha, conforme as quantificações dos dados de moderada resolução espacial. Os dados de alta resolução espacial mostraram também uma redução da área degradada de 211,65 ha entre os anos de 2003 e 2019. Existem flutuações na tendência de regeneração das florestas de manguezal na área degradada, as quais tem relação com grandes fenômenos climáticos como “El Niño” e “La Niña”, que vem acompanhados com épocas de estiagem e alta precipitação, respectivamente. Os valores de acurácia global e índice Kappa para os dados de alta resolução exibiram valores acima de 0,9. Os valores da acurácia do produtor, usuário e Kappa por classe evidenciaram dificuldades na separação de espécies de manguezal Avicennia germinans e Rhizophora mangle, devido à falta de resolução radiométrica das imagens analisadas. O modelo digital do terreno que representa a planície de maré, mostrou duas regiões topograficamente diferenciadas na área degradada, separadas pela rodovia PA-458, e influenciadas principalmente pelas características dos estuários Caeté e Taperaçú. Essa mesma diferença foi encontrada no modelo de altura da vegetação, onde as árvores, localizadas a SE da rodovia e sob influência do estuário do rio Caeté, alcançam até os 25 m, enquanto a NW da rodovia sob influência do Taperaçú, oscilaram entre 5 e 15 m. As taxas de regeneração estão controladas principalmente pelo aumento no nível médio do mar, o qual mobilizou a zona de intermaré para áreas topograficamente mais elevadas, favorecendo a lixiviação salina, essencial para o desenvolvimento de florestas de manguezal.
Acesso aberto (Open Access)
Análise integrada da paisagem para avaliação da vulnerabilidade à perda de solo das margens da Baía de Marajó, estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2011-11-30) GUIMARÃES, Ulisses Silva; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A Baía de Marajó faz parte da Zona Costeira Amazônica constituindo um estuário em forma de “V”, com intensos processos de erosão e progradação. As margens desta baía são o objeto desse estudo, desde a costa ocidental, representada pelos municípios de Soure e Salvaterra, até a costa oriental dada pela Ilha de Mosqueiro. A proposta é analisar os ambientes costeiros adjacentes à Baía de Marajó, com uma abordagem sistêmica e integrada utilizando bases de dados temáticos (Geologia, Geomorfologia, Pedologia, Climatologia e Uso e Cobertura da Terra) e imagens de sensores remotos (Landsat TM 5 e MDE SRTM) para elaborar cartas sínteses de unidades de paisagem e vulnerabilidade a perda de solo como subsidio a gestão costeira. O método teve como principais etapas: i) correção atmosférica por subtração do pixel escuro, correção geométrica por ortorretificação e classificação supervisionada com algoritmo Spectral Angle Mapper (SAM) através de amostras de treinamento para mapear o Uso e Cobertura da Terra; ii) compilação, adaptação e classificação para elaboração de dados de Morfologia; iii) elaboração de derivadas geomorfométricas; e,iv) integração das bases temáticas por álgebra de mapas, com uma equação de sobreposição para a carta síntese de unidades de paisagem e outra equação de média aritmética para elaboração do mapa de vulnerabilidade a perda de solo. As margens da Baía de Marajó apresentam majoritariamente a unidade de Campos com 17,61% da área de estudo (50.483,16 ha), a altimetria máxima obteve 58 m, o relevo é plano suave e a forma preponderante foram as vertentes retilíneas e planares. Os dados integrados indicam que os processos pedogenéticos prevalecem em apenas 3,58% (10.231,38 ha) da área de estudo. As áreas em equilíbrio de processos pedogenéticos e morfogênicos correspondem a 3,75% (10.737,63 ha), enquanto que a morfogênese prevalece em 42,40% (121.317,39 ha). A superioridade no terreno de unidades com morfogênese demonstra o risco natural desses ambientes costeiros à perda de massa por mecanismos superficiais de desagregação e erosão do substrato por processos de escoamento superficial e deslocamento de massa.
Acesso aberto (Open Access)
O aumento do nível do mar pós-glacial afetou a dinâmica das florestas de várzea da Amazônia durante os últimos 5000 anos?
(Universidade Federal do Pará, 2015-04-10) ARAUJO, Mayra Nina; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Quatro testemunhos, entre três e dez metros de profundidade, amostrados de antigos terraços fluviais e canais abandonados do Rio Branco-Roraima tiveram seus sedimentos, estruturas e conteúdo polínico analisados. Além disso, as idades de deposição foram determinadas através de sete datações por Carbono-14. Os dados revelam ciclos naturais de atividades dos canais da região, resultando na formação de lagos e sua posterior reativação. As fases lacustres permitiram o acúmulo de pacotes de lama, em diferentes intervalos de tempo, adequados para a preservação polínica. Os diagramas polínicos indicam uma combinação de pelo menos setenta taxa, os mais representativos são: Moraceae, Euphorbiaceae, Caesalpiniaceae, Fabaceae, Rubiaceae, Melastomataceae, Combretaceae, Sapindaceae, Poaceae, Cyperaceae, Aizoaceae e Apiaceae, representantes de vegetação arbórea e de ervas similares à atual vegetação encontrada na área de estudo desde o Holoceno Médio. Considerando o período “seco” que ocorreu na Amazônia durante o Holoceno Inferior e Médio, seguido de um período úmido no Holoceno Superior, os dados apresentados neste trabalho não sugerem importantes alterações na vegetação como consequência dessas mudanças no clima. Portanto, condições climáticas e hidrológicas favoreceram a estabilidade da vegetação no local de estudo durante pelo menos os últimos 5500 anos. Três hipóteses são apresentadas para justificar a estabilidade da vegetação na área estudada desde 5000 cal anos AP: 1) o clima seco do Holoceno Inferior e Médio não afetou o padrão de vegetação; 2) uma fase climática seca nunca esteve presente; ou 3) a estabilização do nível relativo do mar cerca de 6000 cal anos AP ao longo do litoral norte do Brasil pode ter influenciado o nível de base dos rios e o lençol freático, favorecendo o estabelecimento e manutenção das florestas da planície amazônica durante o Holoceno Médio e Superior. Além disso, este processo pode ter atenuado o impacto deste período seco em áreas sob maior influência fluvial.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento da vegetação e morfologia da foz do Amazonas-PA e rio Doce-ES durante o Quaternário tardio
(Universidade Federal do Pará, 2013-11-05) FRANÇA, Marlon Carlos; PESSENDA, Luiz Carlos Ruiz; http://lattes.cnpq.br/0425441943533975; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Este trabalho compara as mudanças morfológicas e vegetacionais ocorridas ao longo da zona costeira da Ilha de Marajó, litoral amazônico, e da planície costeira do Rio Doce, sudeste do Brasil, durante o Holoceno e Pleistoceno tardio/Holoceno, respectivamente, com foco especificamente sobre a resposta dos manguezais para as flutuações do nível do mar e mudanças climáticas, já identificadas em vários estudos ao longo da costa brasileira. Esta abordagem integra datações por radiocarbono, descrição de características sedimentares, dados de pólen, e indicadores geoquímicos orgânicos (δ13C, δ1₵N e C/N). Na planície costeira do Rio Doce entre ~47.500 e 29.400 anos cal AP, um sistema deltaico foi desenvolvido em resposta principalmente à diminuição do nível do mar. O aumento do nível do mar pós-glacial causou uma incursão marinha com invasão da zona costeira, favorecendo a evolução de um sistema estuarino/lagunar com planícies lamosas ocupadas por manguezais entre pelo menos ~7400 e ~5100 anos cal AP. Considerando a Ilha de Marajó durante o Holoceno inicial e médio (entre ~7500 e ~3200 anos cal AP) a área de manguezal aumentou nas planícies de maré lamosas com acúmulo de matéria orgânica estuarina/marinha. Provavelmente, isso foi resultado da incursão marinha causada pela elevação do nível do mar pós-glacial associada a uma subsidência tectônica da região. As condições de seca na região amazônica durante o Holoceneo inicial e médio provocou um aumento da salinidade no estuário, que contribuiu para a expansão do manguezal. Portanto, o efeito de subida do nível relativo do mar foi determinante para o estabelecimento dos manguezais na sua atual posição nas regiões norte e sudeste do Brasil. Entretanto, durante o Holoceno tardio (~3050-1880 anos cal AP) os manguezais em ambas as regiões retrairam para pequenas áreas, com algumas delas substituídas por vegetação de água doce. Isso foi causado pelo aumento da vazão dos rios associada a um período mais úmido registrado na região amazônica, enquanto que na planície costeira do Rio Doce, os manguezais encolheram em resposta a um aumento da entrada de sedimento fluvial associado a uma queda no nível relativo do mar.
Acesso aberto (Open Access)
Dinâmica da vegetação da região de Humaitá - AM durante o Pleistoceno tardio e o Holoceno
(Universidade Federal do Pará, 2013-01-30) FRIAES, Yuri Souza; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A dinâmica da vegetação oeste da Amazônia durante os últimos 42000 anos AP foi estudada por pólen, fácies sedimentares, datação por 14C, δ13C e C/N. Dois testemunhos foram coletados, o primeiro próximo da cidade de Humaitá no sul do Estado do Amazonas e o segundo nas proximidades de Porto velho, norte de Rondônia. Os pontos de amostragem estão localizados em uma região coberta por campos naturais e vegetação de floresta tropical, respectivamente. Os sedimentos depositados são predominantemente compostos por areia compacta, lama e areia com estratificação heterolítica, lama laminada e compacta representando sedimentos acumulados em um canal ativo, planície aluvial e lago em ferradura representando os ambientes sedimentares. Nessa configuração, as condições subaquáticas são desenvolvidas em um ambiente de baixa energia, favorecendo localmente a preservação da comunidade de grãos de pólen de vegetação herbácea e de floresta glacial representado principalmente por Alnus, Drymis, Hedyosmum, Podocarpus e Weinmannia com ocorrência entre > 42.033 – 43.168 cal anos AP e 34.804 – 35.584 cal anos AP. A vegetação arbórea e herbácea formam um ecótono que persiste do Holoceno Inferior ao Médio, enquanto a assembleia de vegetação adaptada ao frio se extingue. Os resultados desse trabalho sugerem a presença de uma significativa população de plantas de origem glacial nas planícies baixas do leste da Amazônia antes do Máximo Glacial Pleistocênico, as quais, na atualidade estão restritas aos Andes (2000-3000 m), sugerindo que nesse intervalo de tempo podem ter ocorrido temperaturas com valores inferiores aos que foram propostos para essa região.
Acesso aberto (Open Access)
A dinâmica das florestas alagadas durante o holoceno no litoral de Calçoene, Amapá
(Universidade Federal do Pará, 2008-02-25) GUIMARÃES, José Tasso Felix; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A integração das análises palinológicas e espectrofotométricas de testemunhos de sedimentos, auxiliada por datações por radiocarbono - EAM permitiu propor um modelo de desenvolvimento e dinâmica da vegetação influenciada pelas mudanças climáticas e variação do nível relativo do mar durante o Holoceno médio e superior na Planície Costeira de Calçoene, Amapá. Neste contexto, foram identificadas mudanças na vegetação desta região durante os últimos 2100 anos. Este estudo sugere a existência de três períodos com maior influência marinha entre 2000-800 anos AP, 500-300 anos AP e 80 anos AP até o presente. Assim como, dois períodos com maior influência fluvial durante os intervalos de 800-500 anos AP e 300-80 anos AP. A análise dos atuais padrões de distribuição espacial das unidades geobotânicas e a paleovegetação, indica que os manguezais (311 Km 2 ) e as florestas de várzea (684 Km 2 ) estão migrando sobre os campos inundáveis (1.021 Km 2 ) situados nas áreas topograficamente mais elevadas da planície costeira de Calçoene, que pode estar relacionado a um aumento no nível relativo do mar no setor estudado.
Acesso aberto (Open Access)
Dinâmica dos manguezais do litoral de Natal-RN de acordo com as mudanças no clima e nível do mar desde o Holoceno médio
(Universidade Federal do Pará, 2017-08-05) RIBEIRO, Samuel Rodrigues; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
O debate sobre os fatores por trás da dinâmica holocênica dos manguezais tem sido tema de grande interesse de pesquisadores voltados para a reconstituição paleoambiental. Entre as hipóteses sobre os mecanismos que controlam o estabelecimento, expansão e contração das florestas de mangue ao longo dos litorais, as variações do nível relativo do mar e das mudanças climáticas são propostas como as principais forçantes. Contudo, fatores inerentes aos sistemas deposicionais e temporalmente limitados e de atuação espacial mais restritas podem influenciar substancialmente a ecologia dessas florestas. No Rio Ceará Mirim, próximo à cidade de Natal, litoral oriental do estado do Rio Grande do Norte, Nordeste do Brasil, a integração de dados geomorfológicos, sedimentológicos e palinológicos, datação por radiocarbono e análises isotópicas com δ13C, δ15N e C/N de matéria orgânica sedimentar de quatro testemunhos de sedimentos revelam um estuário colonizado por manguezal desde 6950 anos cal. AP. O nível do mar, que subiu significativamente depois do último máximo glacial, tornou-se estável durante o Holoceno médio e tardio resultando na implantação e expansão do mangue sobre as planícies fluviomarinhas por aproximandamente 2,93 km à montante da foz. Quanto à distribuição espaço temporal desse ecossistema durante os últimos 7 mil anos, os dados integrados mostram que a dinâmica dos manguezais foi controlada principalmente por processos autogênicos, relacionados com avulsão, migração lateral e abandono de canais estuarinos. Provavelmente, a influência do nível do mar e das flutuações climáticas sobre a dinâmica desses manguezais foi enfraquecida devido a intensa atividade dos canais de maré desde o Holoceno médio.
Acesso aberto (Open Access)
Os efeitos da subida do nível do mar sobre os manguezais do litoral sul da Bahia durante o Holoceno
(Universidade Federal do Pará, 2015-03-25) FONTES, Neuza Araújo; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
O trabalho atual integra dados palinológicos, sedimentológicos e geomorfológicos com datações por Carbono-14, assim como valores de δ13C e C/N da matéria orgânica sedimentar para identificar o impacto das mudanças do nível do mar e do clima durante o Holoceno sobre os manguezais do Rio Jucuruçu, próximo a cidade de Prado, no estado da Bahia. Um testemunho de sedimento com 4,5 m de profundidade amostrado de um vale fluvial, 23 km distante da atual linha de costa, apresentou idade de 7450 cal AP na sua base. Os dados revelam duas importantes fases caracterizadas pela 1) presença de um estuário com planícies de maré colonizadas por manguezais, e matéria orgânica sedimentar proveniente principalmente de plâncton de águas salobras durante o Holoceno inicial e médio. 2) Na segunda fase os manguezais desapareceram e as ervas e palmeiras expandiram no local de estudo. Valores de δ13C e C/N apontam um aumento na contribuição de plantas terrestres C3. Tais fases identificadas nesse estudo estão compatíveis com o aumento do nível relativo do mar do Holoceno inicial e médio, assim como com sua subsequente descida no Holoceno tardio. Além disso, influência dos padrões climáticos propostos para o Holoceno podem ser identificados ao longo do testemunho estudado. Provavelmente, mudanças no ambiente deposicional e na vegetação dominante no local de estudo foram causadas pela ação combinada das mudanças no nível relativo do mar e aporte de águas fluviais. Segundo o modelo proposto nesse estudo, durante o Holoceno inicial e médio ocorreu um aumento do nível relativo do mar que causou uma incursão marinha ao longo do vale fluvial estudado. O período seco do Holoceno inicial e médio gerou uma diminuição na descarga fluvial e contribuiu para a transgressão marinha. Entretanto, durante o Holoceno tardio ocorreu uma queda no nível relativo do mar juntamente com um clima mais úmido. Isso favoreceu uma regressão marinha e, consequentemente, os manguezais abandonaram o interior do vale fluvial e se refugiaram nas planícies de maré das lagunas próximas a atual linha de costa. A evolução geomorfológica e da vegetação descrita neste trabalho está compatível com uma subida contínua do nível de mar acima do atual até o Holoceno médio, seguida de uma queda até os dias atuais.
Acesso aberto (Open Access)
Efeitos das mudanças climáticas nos limites austral e boreal dos manguezais americanos durante o Holoceno e Antropoceno
(Universidade Federal do Pará, 2021-09-08) RODRIGUES, Érika do Socorro Ferreira; KAM, Biu Liu; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Durante o Holoceno a distribuiçãos dos manguezais foi controlada em grande parte pelo clima e flutuações do nível do mar. O clima limitou essas florestas às latitudes 30°N e 28°S. Portanto, em resposta ao aquecimento global no Antropoceno, espera-se que os manguezais migrem para latitudes mais temperadas invadindo áreas úmidas colonizadas por marismas (Spartina sp.). O objetivo geral desta Tese é avaliar os efeitos das mudanças climáticas e flutuações do NRM na distribuição dos manguezais americanos ao longo do Holoceno e Antropoceno, baseado em imagens de satélite e drone, fácies sedimentares, diatomáceas, pólen, geoquímica (LOI, XRF, COT, NT, ST, C: N, C: S, δ13C e δ15N) e datações por 210Pb e 14C. Para isto, foi escolhido um estuário do litoral sul do Espírito Santo como representante dos manguezais tropicais (20°41'S), além de regiões costeiras subtropicais situadas na costa norte (26° 6'S) e sul de Santa Catarina (28°29’ S) e litoral da Louisiana (29°09’N). Os resultados desta pesquisa estão apresentados em quatro artigos científicos. O primeiro, (ver, capítulo II) trata sobre os efeitos do aquecimento global no estabelecimento dos manguezais na região costeira da Louisiana (29° 09’ N) durante o Holoceno. O segundo artigo científico (ver, capítulo III) mostra a migração dos manguezais para o limite austral desse ecossistema no continente sul-americano, na região de Laguna, de acordo com o aumento nas temperaturas mínimas de inverno no Antropoceno (costa sul de Santa Catarina, 28°29’ S). O terceiro manuscrito (ver, capítulo IV) avalia os impactos do aumento do nível do mar nos manguezais tropicais do sudeste brasileiro (costa sul Espírito Santo, 20°41'S) durante o Holoceno e Antropoceno, usando uma abordagem multi-proxy. O quarto artigo científico (ver, capítulo V) aborda o estabelecimento dos manguezais na Baía de São Francisco do Sul (costa norte de Santa Catarina, 26°6'S), em resposta ao aquecimento global nos últimos 1000 anos. Os resultados indicaram uma transgressão marinha na costa sul de Santa Catarina (28°29’ S) e litoral da Louisiana (29° 09’ N) no Holoceno inicial. Este processo natural converteu ambientes lacustres em lagunas colonizadas por ervas adaptadas a ambiente estuarino. Na costa tropical brasileira o aumento do NRM no Holoceno médio (2-5 m acima do nível atual) foi determinante para o estabelecimento dos manguezais. Este comportamento foi observado em um estuário localizado na costa sul do Espírito Santo (20°41'S) onde uma planície herbácea foi gradualmente substituída por uma laguna cercada por manguezais entre ~6300 anos cal AP e ~4650 anos cal AP. No entanto, entre ~4650 anos cal AP e 2700 anos cal AP a laguna colonizada por manguezais em suas margens foi convertida em uma planície de maré ocupada por ervas, palmeiras e árvores/arbustos refletindo a redução da influência estuarina no Holoceno tardio, de acordo com a queda do NRM. A partir dos últimos mil anos ocorreu uma diminuição significativa na ocorrência de pólen de manguezal nos sedimentos das planícies de maré do sul do Espírito Santo (390 cal anos AP (1560 DC) e 77 cal anos AP (1873 DC), provavelmente causado por uma queda no NRM associada a Pequena Idade do Gelo (LIA). Estudos paleoclimáticos indicaram flutuações na temperatura durante LIA (380 a 50 anos cal AP) e MCA – Período Quente Medieval (950 a 750 anos cal AP) no Holoceno tardio e consequente mudança na vegetação no sul do Brasil. Estes eventos climáticos provavelmente influenciaram o aparecimento da sucessão de gêneros de manguezais na Baía de São Francisco do Sul (costa norte de Santa Catarina, 26°6' S). Os efeitos da queda e/ou estabilização do nível do mar no Holoceno tardio foram registrados na costa sul catarinense (Laguna, 28°29′S) através da mudança na geomorfologia costeira. Neste mesmo período no litoral de Louisiana (29°09′N), sedimentos arenosos (sedimentos overwash) foram depositados nesses estuários refletindo a migração gradual desses sedimentos em direção ao continente provavelmente resultado de eventos de tempestade. As tendências de NRM na costa sul brasileira (Laguna, 28°29′S) e norte americana (litoral da Louisiana, 29°09′N) a partir do Holoceno médio foram as mesmas apresentando condições físico-químicas apropriadas para o desenvolvimento de manguezais, como ocorreu no litoral do Espírito Santo (~6300 anos cal AP) e na Baía de São Francisco do sul (~1500 anos cal AP). Entretanto, não foram registrados grãos de pólen de manguezal nos sedimentos do atual limite austral (Laguna, 28°29′S) e boreal (litoral da Louisiana, 29°09′N) dos manguezais americanos durante o Holoceno. Neste intervalo de tempo ocorreu uma contribuição significativa de matéria orgânica de origem estuarina em planícies de maré ocupadas por Spartina sp. Em relação ao aquecimento global e aumento do NRM no Antropoceno um aumento de pólen de manguezal nos testemunhos sedimentares do Espírito Santo (20°40'S) refletiram a migração do mangue para planícies arenosas topograficamente mais elevadas anteriormente dominada por vegetação herbácea. Em relação aos manguezais de Laguna (atual limite austral dos manguezais americanos, 28°29′S), análises de pólen e datações de 14C e 210Pb indicaram que os manguezais foram estabelecidos sob influência estuarina entre ~ 1957 e 1986 DC, representados por árvores de Laguncularia sp. Análises espaço temporal com base em imagens de satélite e drone indicaram que os manguezais vêm se expandindo nas últimas décadas com introdução de novos gêneros de mangue. Em nossa área de estudo na Baía de São Francisco do Sul (costa norte de Santa Catarina, 26°6' S), análises palinológicas e datação 14C revelaram que os manguezais se estabeleceram em torno de ~ 1500 anos cal AP representados por Laguncularia sp. seguido por Avicennia sp. (~500 anos cal AP) e Rhizophora sp. apenas no último século. Provavelmente, essa sucessão de gêneros de manguezais foi causada por uma tendência de aquecimento na América do Sul durante o Holoceno tardio e as árvores de Rhizophora sp. pelo aquecimento durante o Antropoceno. Em relação aos manguezais localizados no litoral da Louisiana registros históricos indicaram a presença de pequenos arbustos de Avicennia sp. no início do século XX. Atualmente, estudos de sensoriamento remoto coordenado por Cohen (2021) indicam uma expansão latitudinal de Avicennia sp. colonizando áreas que eram anteriormente ocupadas por Spartina sp. após duas décadas de invernos quentes. Portanto, os manguezais migraram dos trópicos para zonas temperadas na medida que as temperaturas mínimas de inverno aumentaram durante o Holoceno. No entanto, os manguezais de Laguna e Louisiana (atual limite dos manguezais sul e norte americano) estabeleceram- se apenas no início e meado do século XXI, respectivamente. Tal dinâmica dos manguezais americanos estudados na presente tese foi causada provavelmente pelo aquecimento global natural do Holoceno e intensificado durante o Antropoceno. Esse processo também causou um aumento do nível do mar que resultou na migração dos manguezais de zonas baixas para novas planícies de maré mais elevadas.
Acesso aberto (Open Access)
Os efeitos dos manguezais e das intervenções humanas na dinâmica sedimentar das praias de SalinópoliS, PA
(Universidade Federal do Pará, 2025-03-07) PÉREZ MARTINEZ, Julián David; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Salinópolis, na costa do Pará, tornou-se um importante polo turístico, expandindo sua infraestrutura ao longo da zona costeira. Esta zona é considerada sensível à elevação do nível do mar. Portanto, identificar as áreas mais vulneráveis à erosão costeira é extremamente importante, principalmente devido ao crescimento das zonas urbanas costeiras que podem interferir no balanço sedimentar, intensificando os processos erosivos. Este trabalho de mestrado tem como objetivo identificar os efeitos dos manguezais e da expansão urbana costeira no balanço sedimentar ao longo das praias de Salinópolis. Este estudo foi realizado por meio de uma análise espaço-temporal baseada em dados de satélite (2003 – 2023) e drones (2019-2024). Os dados revelaram que a zona urbana expandiu (627 ha), enquanto a área de manguezal oscilou, com uma tendência de aumento de 3630 para 3889 ha entre 2003 e 2023. Foi identificada erosão ao longo das praias, principalmente na Praia do Farol Velho (erosão = 432.625 m³, sedimentação = 217.259 m³). A Praia do Atalaia (erosão = 115.415 m³, sedimentação = 462.630 m³) e as praias do Maçarico/Corvina (erosão = 640.389,21 m³, sedimentação = 801.670,61 m³) apresentaram uma tendência de acúmulo de sedimentos. A erosão tem ocorrido predominantemente na faixa inferior da zona de intermaré, enquanto a sedimentação tem ocorrido na supramaré e na faixa superior da zona de intermaré. Esse processo pode estar sedo acentuado pelas residências principalmente do Farol Velho e Praia do Atalaia que estão localizadas atualmente nas zonas de intermaré e supramaré em frente aos manguezais. Os muros construídos para proteger essas residências da ação das ondas e correntes têm funcionado também como um anteparo para reter sedimentos na transição intermaré superior/supramaré. Em grande parte da Praia do Farol Velho, sem esses muros, houve erosão na zona de intermaré, com recuo na linha de costa em torno de 100 m entre 2009 e 2023. No entanto, as praias de Maçarico/Corvina possuem manguezais em frente à infraestrutura urbana, com acúmulo de sedimentos predominantemente na zona de supramaré e na parte superior da zona de intermaré. As intervenções humanas nessas praias não impactaram a dinâmica sedimentar até 2023. Esta praia apresenta um bom exemplo de como os projetos de infraestrutura costeira devem ser planejados, usando os manguezais como proteção contra a ação de ondas e correntes. Entretanto, a construção de passarelas de acesso à praia em 2024 alterou o fluxo hidrodinâmico de um canal de maré, represando as águas das marés e desenvolvendo zonas de intermaré lamosas com salinidades da água intersticial próximas de 70 ‰. Esse processo já matou aproximadamente 7 ha de manguezal. Esses dados fornecem conhecimentos valiosos para orientar investimentos públicos e privados mais eficientes, evitando construções em áreas de alto risco ou que prejudiquem os manguezais, oferecendo informações cruciais sobre a erosão costeira e seus impactos na infraestrutura urbana das praias de Salinópolis, principalmente diante da elevação no nível do mar.
Acesso aberto (Open Access)
Estabelecimento e expansão dos manguezais de Laguna-SC: efeito do aquecimento global ou resultado de processos sedimentares?
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-19) SOARES, Jaine Freitas; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A integração de dados polínicos, isotópicos (δ13C, δ15N, C/N), feições sedimentares e datação por 14C e 210Pb a partir de quatro testemunhos (LAG3, LAG4, LAG5 e LAG6) coletados em uma barra arenosa na lagoa de Santo Antônio, município de Laguna, Santa Catarina, permitiu a reconstituição paleoambiental dos últimos 900 anos AP. Os dados revelam duas associações de fácies ao longo destes testemunhos: (A) Barra arenosa, representada por depósitos arenosos maciços (fácies Sm) e (B) Planície de maré, representada pelas fácies acamamento heterolítico lenticular (Hl) e acamamento heterolítico wavy (Hw). Os depósitos da barra arenosa foram acumulados entre >940 e ~431 cal anos AP, provavelmente sob influência de um Nível Relativo do Mar (NRM) estável ou subida do NRM durante os últimos 1000 anos. O conteúdo polínico preservado ao longo da fase da barra arenosa indica um predomínio de árvores, arbustos, ervas e algumas palmeiras oriundos das unidades de vegetação do entorno da laguna. A relação δ13C (-24‰ - 15‰) e C/N (6-30) desta associação de fácies revela uma forte contribuição de matéria orgânica de algas marinhas e plantas terrestres C3 e C4. Durante o acúmulo dos depósitos da planície de maré, ocorridos nos últimos 60 anos, houve a implantação principalmente de Spartina com alguns arbustos de Laguncularia espaçados. A relação δ13C (-24‰ - 16‰) e C/N (7-22) revela uma origem da matéria orgânica sedimentar similar ao período da barra arenosa. Com base nesses dados e nos gradientes de temperatura na distribuição da Spartina e nos gêneros de árvores de manguezais ao longo da costa de Santa Catarina é razoável propor que a recente colonização de Laguncularia na região de Laguna está sendo causada pelo aumento gradual das temperaturas mínimas de inverno observado nos últimos 50 anos. Caso de fato exista uma relação entre essa tendência climática e a expansão das árvores de Laguncularia para sul do Brasil, a superfície das barras arenosas e planícies de maré lamosas da margem das lagunas do sul do Brasil, hoje em grande parte ocupadas por Spartina, serão gradualmente colonizadas e/ou substituídas não apenas por Laguncularia, mas também por Avicennia e dentro de mais alguns anos por Rhizophora.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo comparativo dos índices de reflectância da vegetação de manguezal e várzea-de-maré do litoral paraense através de sensoriamento remoto e técnicas espectrofotométricas
(Universidade Federal do Pará, 2009-10-08) SILVA, Jadson Queiroz da; SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e; http://lattes.cnpq.br/3282736820907252; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
O trabalho em questão individualizou as principais vegetações litorâneas do Estado do Pará, através das diferenças nos níveis de reflectância obtidos a partir de imagens Landsat e de campo por meio de um espectrofotômetro. Esse estudo indicou que as amostras de manguezal possuem valores de reflectância menores que as demais espécies, principalmente no intervalo do espectro eletromagnético correspondente ao visível. Este fato pode estar relacionado à forte absorbância realizada pelos pigmentos fotossintetizantes das árvores do mangue. Entre as folhas de manguezal, o gênero Avicennia superou os valores de reflectância obtidos na Rhizophora. A reflectância das folhas de mangue também sofreu uma variação entre as aéreas estudadas, principalmente o gênero Rhizophora, que em Curuçá obteve valores mais altos. Esse fato pode estar associado às condições de estresse encontradas nos pontos referentes a Bragança e Mosqueiro, uma vez que efeitos causados por mudanças no ambiente alteram a reflectância espectral das folhas. No caso dos manguezais, condições adversas de salinidade podem dificultar o pleno desenvolvimento dessas plantas. Medidas realizadas em Mosqueiro apontaram uma baixa concentração de sal nas águas. Esse fator permite uma maior competição ecológica entre as espécies de mangue e demais vegetações, que somado ao tipo de sedimento pode aumentar o estresse, que justificaria a presença de indivíduos de baixa estatura e com valores de reflectância superiores as demais regiões. Os dados referentes à altura da planta relacionados com os valores espectrais encontrados nas amostras de Rhizophora e Avicennia sugerem uma relação inversa entre a reflectância e a estatura do vegetal. Essa associação pode ser atribuída ao desenvolvimento da clorofila nos estágios iniciais de crescimento do vegetal, que permite uma maior quantidade de energia refletida no intervalo do visível até a folha atingir sua coloração verde característica com relativamente menor reflectância. Com base nesses dados foram elaborados mapas com as unidades de vegetação: manguezal, florestas de terra firme, várzea-demaré, zonas de transição manguezal/várzea e campo.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo dos manguezais degradados da costa oeste da Flórida durante os últimos 20 anos baseado em imagens de satélite e dados Lidar.
(Universidade Federal do Pará, 2024-05-31) CARDENAS RUIZ, Diana Paola; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
O Golfo de México tem um dos mais longos cinturões de manguezais, ocorrendo ao longo da costa sudoeste da Flórida. A faixa contínua dessas florestas tem uma área aproximada de 2200 km2. Estressores naturais como furacões e tempestades, além de outros fatores de origem antrópica como derramamentos de petróleo ou poluição podem provocar o processo de “dieback” do manguezal. Esse fenômeno ocorre quando as florestas de manguezal experimentam uma perda no dossel que pode levar ao declínio ou morte das árvores. Os efeitos posteriores ao “dieback” ocasionalmente deixam uma cicatriz de degradação no manguezal. No último século, com o desenvolvimento urbano no sudoeste da Flórida, os efeitos negativos do “dieback” parecem estar ganhando perenidade. O presente estudo identificou as possíveis causas da permanência da degradação dos manguezais associada ao “dieback” durante as últimas duas décadas. Para identificar essas causas, foi utilizada a seguinte metodologia: a) classificação da cobertura vegetal ao longo da costa oeste da Flórida; b) identificação de pontos de “dieback” em imagens de satélite de alta resolução; c) análise espaço-temporal das áreas de “dieback” e d) modelos digitais de elevação da superfície e da altura da vegetação. Foram encontrados 86 pontos de “dieback” (PD) que se agruparam em 6 regiões: Crawl Key, Key West, Marco Island, Pine Island, Charlotte e Terra Ceia. 75% dos PD apareceram entre o 2004 e 2007 coincidindo com a atividade de furacões. Em 2020 a área total de “dieback” no sudoeste da Flórida foi de 119,69 ha. Para os períodos de 2014-2016 e 2009-2011 as áreas de “dieback” registram valores de 116,47 e 127,89 ha respectivamente, evidenciando uma dinâmica de regeneração e degradação. Os modelos digitais do terreno para Pine Island e Marco Island mostraram mudanças na altura da planície de maré com variações entre -2 até 45 cm. Essas variações podem estar ligadas à: processos de sedimentação, dissolução dos carbonatos na planície de maré ou ao colapso da turfa associada ao solo do manguezal. As árvores de manguezal apresentaram uma redução em sua altura depois da passagem dos furacões, particularmente nos PD. Considerando os PDs que apresentaram regeneração, esse processo foi lento deixando uma cicatriz com exposição da planície de maré. Esse estudo revelou uma relação direta entre os furacões e o surgimento de “dieback”.
Acesso aberto (Open Access)
A evolução dos manguezais nos litorais Nordeste e Sul brasileiros durante o Holoceno
(Universidade Federal do Pará, 2020-09-30) FREIRE, Neuza Araújo Fontes; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A dinâmica dos manguezais durante o Holoceno pode ter sido em grande parte controlada pelas mudanças climáticas e flutuações do nível do mar (forças alogênicas). Entretanto, forças autogênicas podem ter significativamente afetado tais florestas. Distinguir a influência alogênica da autogênica nos manguezais é desafiador, pois os mecanismos relacionados à dinâmica natural dos ambientes sedimentatares (processos autogênicos) tem grande influência no estabelecimento e degradação dos manguezais. Então, impactos causados por processos autogênicos podem ser erroneamente atribuídos aos mecanismos alogênicos. Portanto, é fundamental identificar a chamada “impressão digital” das mudanças globais na dinâmica atual dos manguezais. Essa tese integra dados palinológicos, geoquímicos (δ15N, δ13C e C/N), sedimentológicos e datações por 14C da matéria orgânica sedimentar, juntamente com dados geomorfológicos e de vegetação no intuito de avaliar o grau de influência dos processos autogênicos e alogênicos na dinâmica dos manguezais brasileiros durante o Holoceno. Para tal, foram escolhidos estuários tropicais do Rio Grande do Norte e sul da Bahia, e subtropicais, norte e sul de Santa Catarina com diferentes características climáticas, geomorfológicas e oceanográficas. Na porção oriental do Rio Grande do Norte, próximo a cidade de Natal, o NRM atingiu valores modernos e estabilizou há ~7.000 anos cal. A.P. permitindo o estabelecimento de manguezais nas bordas do estuário do Rio Ceará-Mirim até os dias atuais. Entretanto, mudanças na distribuição espacial dos manguezais ocorreram desde então devido à dinâmica dos canais na região, portanto sendo controladas por processos autogênicos. Considerando os manguezais do Rio Jucuruçu no sul da Bahia, estes sofreram mudanças na sua distribuição horizontal e vertical em decorrência das interações das mudanças do NRM e descarga fluvial. Portanto, a dinâmica desses manguezais estuarinos durante o Holoceno foi principalmente controlada pelas variações do nível do mar e mudanças na precipitação que afetou a descarga fluvial. Esses mecanismos alogênicos foram os principais condutores da dinâmica desses manguezais. Entretanto, durante os últimos 600 anos na foz do Rio Jucuruçu, fatores intrínsecos ao sistema deposicional ganharam relevância controlando o estabelecimento e migração dos manguezais através da formação e erosão de planícies de maré lamosas, abandono e reativação de canais (processos autogênicos). No caso dos manguezais de Santa Catarina, o aumento do nível do mar até o Holoceno médio foi determinante para o estabelecimento de planícies de maré apropriadas para a ocupação de pântanos. Entretanto, os manguezais não toleraram as baixas temperaturas dessa época na região. Os dados indicam o surgimento de manguezais com Laguncularia por volta de 1.700 anos cal. A.P., seguido por Avicennia, e por último, árvores de Rhizophora, gênero menos tolerante ao frio, em torno de 650 anos cal. A.P. em São Francisco do Sul, norte de Santa Catarina. Os manguezais de Laguna, sul de Santa Catarina, composto por Laguncularia e Avicennia, foram estabelecidos no atual limite austral dos manguezais sulamericanos somente nas últimas décadas. Não foram encontradas evidências da presença de manguezal em Laguna durante o Holoceno. O estabelecimento desses manguezais na região, provavelmente, foi iniciado durante o Antropoceno, como consequência do aumento das temperaturas mínimas de inverno no sul do Brasil. Considerando as mudanças nas taxas de precipitação sobre as bacias de drenagem que alimentam estuários com manguezais, assim como as tendências de aumento do nível do mar e de temperatura até o final do século 21, provavelmente, os manguezais estuarinos tropicais migrarão para setores topograficamente mais elevados no interior dos vales fluviais, onde sua extensão dependerá do volume de descarga fluvial interagindo com o aumento do nível do mar. Os manguezais subtropicais devem expandir para zonas mais temperadas na medida que as temperaturas mínimas de inverno aumentem. Esse processo deve causar um aumento na diversidade de espécies de mangue, como a introdução do gênero Rhizophora no atual limite austral dos manguezais, posicionado em Laguna-SC. Entretanto, no caso de um forte aumento no nível do mar, os relativamente novos manguezais subtropicais também devem migrar para setores topograficamente mais elevados da costa.
Acesso aberto (Open Access)
Forçantes naturais e antrópicas sobre os manguezais de Salinópolis - Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2023-10-05) SERRÃO, Izabelle Caroline Goes; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Os manguezais se destacam pela sua resiliência e pelo importante papel no equilíbrio ambiental, porém, globalmente, as áreas de manguezais têm sofrido perdas em torno de 35% entre 1980 e 2000, causadas por mudanças nos gradientes de salinidade, ação das ondas e correntes, variação do nível relativo do mar e expansão urbana. A zona costeira brasileira está distribuída em 395 municípios, entre eles Salinópolis, localizado no litoral paraense, com ampla ocorrência de manguezais que também tem apresentado degradações. Para investigar os principais agentes controladores da dinâmica natural e antropogênica dos manguezais em Salinópolis, foram utilizadas imagens de satélites Landsat, Quickbird e de drone. Esses dados permitiram individualizar as unidades de vegetação e geomorfologia entre 2009 e 2019. Levantamento aerofotogramétrico baseado em dados de drone entre Fev/2019 e Set/2019 viabilizou a identificação das mudanças na topografia das planícies de maré e falésias. Esses dados indicaram um aumento nas áreas de manguezais em torno de 104 ha entre 2009 e 2017. No entanto, houve perda dessa floresta em torno de 52,3 ha entre 2017 e 2019, quando houve um aumento das invasões em zonas costeiras. A zona que compreende a chamada “Praia do Maçarico” apresentou perdas de manguezais em torno de 15,2 e 28,8 ha no período de 2010 - 2017 e 2017 –2019, respectivamente. Na zona do Atalaia, ocorreu uma perda em torno de 23,5 ha entre 2017 e 2019. A expansão dos manguezais ocorreu sobre planícies costeiras mais elevadas (~2.8 m acima do nível médio do mar), distante da intervenção humana, e provavelmente causada pelo aumento do nível relativo do mar. Entretanto, a retração das áreas de manguezais ocorreu principalmente devido a expansão urbana não regulamentada sobre as planícies de maré mais elevadas. Além disso, a análise espaço-temporal indicou erosão na falésia do Maçarico, com recuo do topo da falésia de até 20 m entre Fev/2019 e Set/2019. No ano de 2022 houve uma obra de infraestrutura urbana nessa zona com aporte sedimentar para tentar estabilizar a falésia. Deve ser destacado que o material erodido da falésia causou um aumento de até 1 m na planície de maré próximo a base da falésia, onde ocorre alguns manguezais causando o soterramento das suas raízes e a morte dessas árvores. Os dados mostraram que as intervenções na costa com manguezais têm causado perdas nas áreas dessas florestas que tendem a migrar para setores topograficamente mais elevados por causa do aumento do nível relativo do mar, caracterizando um conflito entre a atual tendência de expansão desse ecossistema e as intervenções antrópicas na costa. A costa de Salinópolis com grau de vulnerabilidade entre muito alto (4,6) e alto (3,6) necessita da inclusão de projetos com uma análise quali-quantitativa da interação das principais características dessa área (p.ex. geomorfologia, gradientes topográficos da costa, amplitude de maré, vegetação, ângulo e velocidade de ação das correntes e escoamento superficial das águas da chuva) antes da implementação de obras na costa de Salinópolis.
Acesso aberto (Open Access)
Geomorfologia, mudanças na fonte de matéria orgânica e vegetação em planícies de maré próximas a foz do rio Amazonas durante o Holoceno
(Universidade Federal do Pará, 2011-11-11) GUIMARÃES, José Tasso Felix; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228; 8809787145146228
Dados geomorfológicos, fácies sedimentares, pólen, esporos, isótopos do carbono e nitrogênio, razão C/N e datações por 14C permitiram a identificação e discussão sobre a relação entre os principais processos morfológicos, sinais climáticos e suas influencias nos padrões de vegetação das planícies de mare próximas a foz do Rio Amazonas durante os últimos 5500 cal anos AP. Assim, os resultados da margem do Rio Amazonas (área da cidade de Macapá, Amapá) indicam influencia marinha relacionada a presença de manguezal em planícies lamosas de mare entre 5560 - 5470 anos AP e 5290 - 5150 anos AP. Posteriormente, a área de manguezal retraiu seguindo o retorno de condições mais úmidas e aumento da descarga do Rio Amazonas. Um processo comum de retrabalhamento da planície de maré através da migração lateral de um canal meandrante ocorreu na área de estudo, com desenvolvimento subsequente de uma vegetação transicional sob influencia de água doce. Seguindo a sucessão natural da vegetação em condições climáticas e hidrológicas estáveis, a expansão das florestas de várzea (vegetação inundada por agua doce) ocorreu desde 600 – 560 cal anos AP ate o presente. Além disso, considerando as planícies de maré localizadas a oeste da foz do Rio Amazonas (área da cidade do Amapá, Amapá), estas condições estáveis também favoreceram a permanência do manguezal nas planícies de maré com deposição de matéria orgânica marinha durante, pelo menos, os últimos 2350 - 2300 cal anos AP. Dados de geomorfologia, salinidade da agua, altura máxima de inundação, series históricas de chuvas e fácies sedimentares foram utilizadas na analise das unidades morfológicas e geobotânicas, e suas mudanças de curto período para entender os principais processos atuantes em planícies de mare a noroeste da foz do Rio Amazonas (área da cidade de Calcoene, Amapá) durante os últimos 30 anos. Assim, esta área de estudo foi subdivida em planalto e planície costeira. O planalto costeiro apresenta uma superfície plana a levemente ondulada modelada por processos erosivos. Avulsão de canais aluviais e feição birdfoot possivelmente relacionada a seis lobos deltáicos foram também identificadas neste compartimento. A vegetação e representada por várzea e cerrado. A planície costeira tem um comprimento médio de 10 km, e apresenta canal fluvial de maré, paleocanais, lagos, várzea, campos herbáceos, manguezal, cadeias de chenier, barras lamosas alongadas de maré, planícies lamosas e mistas de maré (não vegetada). As fácies sedimentares indicam ambientes dominados por onda e maré. A presença de lagos e cinturão de lagos, coexistência dos campos herbáceos e manguezal na planície costeira podem estar relacionados ao abandono e preenchimento de canais de maré. A analise temporal destas feições indica redução da área do cerrado, expansão das áreas de várzea e manguezal, e formação de extensas planícies lamosas de mare durante os períodos mais secos sob influencia do El Nino. Os períodos mais úmidos sob influência do La Nina provavelmente favoreceu o aumento das áreas de várzea e lagos sobre as áreas de cerrado, e a expansão do manguezal. Desta forma, a diminuição dos índices de chuva durante o El Nino pode ter reduzido o influxo do Rio Calcoene e permitido um aumento da propagação da maré, transporte e deposição de lama ao longo do canal fluvial de maré e seus canais secundários com posterior desenvolvimento do manguezal e estabilização do substrato lamoso próximo a linha de costa durante o La Nina. Considerando uma escala de tempo maior, durante o Holoceno médio e superior, a análise dos dados de morfologia, fácies sedimentares, palinologia, isótopos do carbono e nitrogênio das planícies de maré da cidade de Calcoene-Amapá, indicou que esta planície apresentou alternâncias entre ambientes de supra e intermaré. A porção proximal desta planície esta relacionada ao setor transicional entre o planalto e a planície costeira, e representa o estagio final de preenchimento de uma feição côncava para cima formada por um canal abandonado que contribui para o acumulo de água sob fluxos de energia muito baixos, estabelecimento de pteridófitas e outros vegetais terrestres ao redor do lago formado desde 5280 - 5160 cal anos AP. Durante os últimos 2840 - 2750 cal anos AP, a fonte de lama cessou e matéria orgânica autoctone tornou-se predominante, assim como o aumento na contribuição de matéria orgânica terrestre (plantas C3), principalmente representada pela vegetação de várzea. Campos herbáceos já colonizavam a planície de maré durante os últimos 3170 - 2970 cal anos AP. Entretanto, parte da porção distal da planície de maré relacionada com os campos herbáceos foi coberta por cadeias de chenier entre 3170-2970 e 220-140 cal anos AP. O estabelecimento do manguezal, caracterizado por matéria orgânica estuarina, pólen de Rhizophora e Avicennia, ocorreu após 1350-1290 cal yr B.P e 220-140 cal anos AP na áreas do G3 e G2, respectivamente. Este padrão de empilhamento dos sedimentos indicando retrogradação, com fácies distais sobre fácies próximais, e transição gradual do depósito herbáceo para o depósito de manguezal sugere que a criação de espaço de acomodação pode ter sido produzida durante um aumento da ação de ondas, frequência de inundação da mare e evolução de canais secundários na área de estudo como resultado de um aumento progressivo no nível relativo do mar. A integração de todos estes dados sugere que os processos morfológicos, padrões de vegetação e as fontes de matéria orgânica das planícies de maré de Calcoene, Amapá e Macapá foram influenciados pela interação entre o nível relativo do mar, mudanças climáticas e hidrológicas, e dinâmica dos canais de maré durante o Holoceno.
Acesso aberto (Open Access)
Impacto do último máximo glacial pleistocênico na vegetação de Humaitá, Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2016-09-27) LIMA JÚNIOR, Walmir de Jesus Sousa; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
A busca por novos fatos que solucionem as incógnitas relacionadas às variações climáticas e da vegetação que ocorreram durante o Último Máximo Glacial (UMG) na região da Floresta Amazônica brasileira ainda impulsionam muitos pesquisadores (Hoorn & Wessilingh, 2011; Maslin et al., 2012; Cheng, 2013; Rull, 2013; Cohen et al., 2014; Guimarães et al., 2016), essa temática vem sendo abordada pela comunidade científica há algumas décadas (Irion, 1982; Salati & Vose, 1984; Salo, 1987), ainda assim, lacunas sobre a evolução dessa floresta para este intervalo de tempo necessitam de mais detalhamento. Durante o UMG ocorreram significativas mudanças climáticas globais (Zhang, 2014; Wang et al., 2014; Jasechko et al., 2015; Tallavaara et al., 2015; Eaves et al., 2016; Werner et al.,, 2016), sendo os impactos registrados para região amazônica fortes indicadores das bruscas reduções nas taxas pluviométricas, as quais alcançaram valores até 55% menores que os atuais, variando entre 500 e 1500 mm (van der Hammen & Absy, 1994; van der Hammnen & Hooghiemstra, 2000). Essa diminuição no volume de chuvas, combinada com decréscimos na temperatura e o estresse hídrico nas vegetações típicas de floresta equatorial úmida, devido as baixas concentrações de CO2 atmosféricos (Mayle et al., 2004), pode ter favorecido a expansão das savanas (Haffer & Prance, 2001; Beerling & Mayle, 2006), reduzindo assim a área dessa floresta em até 14 % abaixo dos valores atuais (Mayle et al. 2009). Essas teorias são confrontadas por Wilson et al. (2011), que após analisarem isótopos de oxigênio, identificaram um considerável aumento nas taxas pluviométricas sobre a Bacia Amazônia. O fato de haverem muitas controvérsias a respeito dos padrões de temperatura e umidade para o UMG (Conlivaux et al., 2000; Conlivaux et al., 2001; Salo, 1987), apesar de alguns modelos climáticos sugerirem um acentuado decréscimo em termos de temperatura para as regiões tropicais durante esse período (Webb et al., 1997; Ganopolski et al., 1998; Gasse e Van Campo, 1998; Stute & Talma, 1998), motivaram Cruz et al. (2005) a estabelecer que houve oscilações da temperatura para esse intervalo de tempo, e não uma queda contínua. Os valores propostos, de um modo geral, não apresentam um denominador comum, onde para a pesquisa CLIMAP (1976) a temperatura diminuiu cerca 2°C, enquanto para (Van der Hammen & Hooghiemstra 2000; D'Apolito et al., 2013; Cohen et al., 2014) a queda foi de 4-6°C, numa outra perspectiva Thompson et al. (1995) propõe até 12°C abaixo dos padrões atuais. O mesmo debate pode ser estendido para a umidade, cujos questionamentos são se houve um clima mais frio e úmido ou mais frio e árido, onde Van der Hammen & Hooghiemstra (2000), Mayle et al. (2004), Maslin et al. (2011), argumentaram sobre condições mais áridas durante o UMG que o presente, posteriormente D'Apolito et al. (2013) afirmou que a conclusão de (Colinvaux et al., 1996, Colinvaux & De Oliveira, 2001; de Bush et al., 2004) a respeito de um clima frio e úmido foi baseada em interpretações imprecisas de registros sedimentares datados de aproximadamente 21.000 anos AP da Colina de Seis Lagos no noroeste do Brasil, sugerindo que na realidade o clima teria sido frio e árido. Entretanto, Mosblech et al.(2012) afirmam que no decorrer dos últimos 94.000 anos a Amazônia não passou por períodos áridos prolongados, confirmando o exposto por Bush et al. (2002) que sugeriram a predominância de umidades elevadas, até maiores que atual (Baker, 2001). Para Cheng et al. (2013) que analisaram isótopos de oxigênio em espeleotemas as alterações foram mais sutis, com aumento da umidade no oeste da Amazônia, enquanto as condições mais áridas prevaleceram na Amazônia oriental, em comparação com o final do Holoceno. Guimarães et al. (2014) resume que a confiabilidade e precisão da inferência sobre esse debate ainda permanece em grande parte limitado. Registros palinológicos do Lago Calado, referentes ao UMG, indicam uma área influenciada por flutuações do nível de água do sistema de drenagem amazônica, incluindo um intervalo de tempo onde o gênero Mauritia foi mais abundante (Behling et al., 2001), o que reflete um período de umidade elevada. A identificação de Podocarpus nos sedimentos Quaternários de aproximadamente 15.000 anos AP da Lagoa de Caco (Ledru et al. 2001), conduziu esses autores a interpretarem condições mais frias e úmidas na floresta amazônica. Os dados aqui expressos tem por finalidade expandir o conhecimento a respeito da dinâmica vegetacional ocorrida ao longo do UMG na região de Humaitá-Am, situada nas terras baixas da Amazônia Ocidental, de onde foram retirados dois testemunhos sedimentares das margens do Rio Madeira, maior afluente do Rio Amazonas e um dos maiores em extensão do mundo, utilizando para isso ferramentas multidisciplinares, tais como a análise polínica, fácies sedimentares e datação por radiocarbono. Com isso, contribuir para a afirmativa sobre períodos mais frios durante o Pleistoceno tardio e quentes para o Holoceno.
Acesso aberto (Open Access)
Impactos das mudanças do nível do mar nos manguezais do sudeste do brasil durante o holoceno e antropoceno usando uma abordagem multi-proxy
(Universidade Federal do Pará, 2020-12-28) BOZI, Bettina Silva; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228
Os manguezais são florestas intermarés, suscetíveis a mudanças na frequência de inundação das marés. Dessa forma, sua dinâmica ao longo dos gradientes topográficos de uma planície costeira pode ser usada como um indicador das mudanças no nível do mar. Este trabalho tem como objetivo identificar a dinâmica dos manguezais durante o Holoceno e Antropoceno e inferir mudanças relativas no nível do mar (NRM) com base em imagens de satélite/drones e pólen, dados de isótopos (δ13C, δ15N), elementares (C\N), fluorescência de raios-X (XRF), e dados sedimentares, bem como datação de C-14 ao longo de três testemunhos amostrados ao longo de um manguezal e uma zona de transição manguezal/zona herbácea seguindo um gradiente topográfico de uma planície costeira na costa sudeste brasileira. Esses dados multiproxy indicaram uma mudança de uma planície ocupada por ervas, palmeiras, árvores/ arbustos para uma lagoa cercada por manguezais com um aumento de matéria orgânica sedimentar proveniente de águas estuarinas entre ~6300 e ~4650 cal ano AP. O aumento do NRM causou uma migração de manguezais em direção à terra durante o Holoceno médioinicial, amplamente registrado ao longo da costa brasileira. A queda do NRM converteu aquela lagoa com manguezais em uma planície ocupada por ervas, palmeiras e árvores/arbustos durante o Holoceno médio-tardio. Os últimos mil anos foram caracterizados por uma diminuição significativa na ocorrência de pólen de manguezal nas planícies de maré mais altas ocupadas por manguezais modernos entre 390 anos cal AP (1560 DC) e 77 anos cal AP (1873 DC), provavelmente causado por uma queda no NRM associada a Pequena Idade do Gelo (LIA). O testemunho G-4, amostrado nas planícies de maré mais baixas e ocupada principalmente por Rhizophora, revelou uma tendência de aumento na porcentagem de pólen de Rhizophora desde 77 anos cal AP (1873 DC). No entanto, os testemunhos amostrados de planícies de maré mais altas, no ecótono de manguezal/vegetação herbácea, indicaram um aumento das porcentagens de pólen de Rhizophora, Avicennia e Laguncularia, sugerindo uma migração de manguezal para as planícies de maré mais altas anteriormente ocupadas por ervas, palmeiras e árvores/arbustos desde 1958 (testemunho G-3) e 1955 AD (testemunho RBN-2). Essas tendências devem estar relacionadas ao aumento da influência estuarina por um aumento do NRM desde o final da Pequena Idade do Gelo e intensificado nas últimas décadas.
Acesso aberto (Open Access)
A influência marinha nas águas do lago Arari (ilha de Marajó-Pa) durante o Holoceno com base em indicadores biológicos e isotópicos.
(Universidade Federal do Pará, 2011-03-14) SMITH, Clarisse Beltrão; COHEN, Marcelo Cancela Lisboa; http://lattes.cnpq.br/8809787145146228; 8809787145146228
Este trabalho teve por objetivo realizar a reconstituição paleoambiental da área da bacia de drenagem do Lago Arari (Ilha de Marajó-PA) durante os últimos 7.250 anos A.P. Foram aferidas as condições físico-químicas atuais da água do lago, assim como sua composição botânica (fitoplâncton e macrófitas). A partir de nove testemunhos de sedimento, distribuídos no Lago Arari, na planície herbácea e no litoral leste da Ilha de Marajó, foram identificadas a granulometria e as estruturas sedimentares, além do conteúdo polínico, isotópico (_15N e _13C) e elementar (C/Nmolar) que permitiram uma correlação lito, bio e quimioestratigráfica entre os locais de amostragem. O controle temporal dos eventos foi obtido através de quatorze datações 14C. A análise integrada destes dados sugere três fases de importante transformação da bacia de drenagem do lago em estudo: Fase 1, entre 7.328-7.168 e 2.306-2.234 cal. Anos A.P., os depósitos sedimentares são classificados como silte argiloso e silte arenoso, apresentando predominantemente estruturas sedimentares do tipo lenticular e wavy com presença significativa de grãos de pólen de manguezal e valores da razão molar C/N, _13C e _15N compatíveis com um ambiente deposicional lagunar. Na fase 2, entre 2.306-2.234 até ~500 cal. anos A.P. ocorre diminuição no fluxo energético na área de estudo, os depósitos sedimentares passam a apresentar estrutura plano paralela ou são depósitos maciços. Apesar dos dados de pólen sugerirem ausência de manguezal nessa fase, os valores isotópicos e elementares continuam a indicar contribuição preferencial de matéria orgânica aquática marinha. Na fase 3, a partir de ~500 cal. anos A.P. ocorre o estabelecimento do sistema lacustre, pois a deposição sedimentar reflete fluxo energético relativamente baixo e a influência marinha torna-se gradativamente menor, aumentando a contribuição de algas de água doce. Além disso, torna-se perceptível um suave aumento na matéria orgânica derivada de plantas terrestres resultado da expansão da planície herbácea que atualmente coloniza a rede de drenagem do Lago Arari. Hoje os bosques de manguezal estão restritos apenas à zona do litoral leste da Ilha de Marajó. De acordo com o modelo proposto nesse trabalho, a diminuição da influência marinha, com consequências para a hidrodinâmica, matéria orgânica e vegetação da região do Lago Arari, teve como causa principal a interação aumento no nível de mar seguido da diminuição na descarga fluvial dos rios que compõe a região de estudo.

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