Contribuição das Micro-Bacias de Águas Pretas na Dinâmica do Carbono na Bacia

do Alto Rio Negro.

Nádia Regina do Nascimento, Alisson Duarte Diniz, Guilherme Taitson Bueno, Bruna

Gomes Rossin

Introdução

Para que o processo de podzolização possa ser considerado os solos devem

apresentar horizontes espódicos (Bh, Bhs) abaixo dos eluviais organo-minerais (A, AE),

ou minerais (E), e mostrar evidências de acumulação de matéria orgânica e de metais

(Petersen, 1984; Lundström et al., 2000).

Na alta bacia amazônica os processos de podzolização são responsáveis por

transformar, através de frentes laterais de alteração, solos lateríticos fortemente

alterados, em podzóis (Dubroeucq et al.,1999). Esses últimos foram, inicialmente,

identificados na baixa vertente, se desenvolvendo na direção da montante à expensa da

cobertura laterítica (Lucas et al., 1987; Righi et al., 1990). Podzóis hidromórficos foram

encontrados nas depressões de topo do baixo platô amazônico; são formados pela

podzolização de solos lateríticos bem drenados e fortemente empobrecidos em argila

(Nascimento et al., 2004). A dinâmica de tal solo está ligada ao desenvolvimento de

condições redutoras e ácidas do lençol conectado ao rio permanente, que se encontra

assentado sobre uma camada fracamente permeável e localizada a baixa profundidade.

Os autores baseando em estudos morfológicos, geoquímicos e mineralógicos de uma

topossequência tipo identificaram os principais mecanismos envolvidos na podzolização

dos solos lateríticos fortemente empobrecidos em argila: 1) produção de ácidos

orgânicos e alteração mineral; 2) formação de complexos orgâno-metálicos,

principalmente com alumínio; 3) transferência vertical e lateral dos complexos e sua

acumulação, primeiramente, em um horizonte Bhs de um podzol fracamente

diferenciado (cripto-podzol (Duchaufour, 1972)) e, posteriormente, nos horizontes Bh e

BCs de um podzol fortemente diferenciado e 4) desorção dos metais ligados aos

complexos, na jusante do podzol hidromórfico.

A dinâmica hídrica dos podzóis, aliada às condições físico-químicas do meio,

permitem uma grande mobilidade de matérias orgânicas e metais que vão alimentar as

águas dos lençóis e da drenagem superficial. Em função disto, as águas superficiais e

dos lençóis que drenam as áreas podzolizadas são negras e atribuídas à presença de

ácidos fúlvicos e colóides orgânicos em suspensão (FAO, 1998; Allard et al., 2002;

Beneditti et al., 2003). Nos podzóis da alta bacia amazônica a existência dos dois

compartimentos, laterítico e podzolizado, com reatividade contrastada permite deduzir

que a natureza e as quantidades de matérias potencialmente mobilizáveis estarão

fortemente dependentes do funcionamento dos lençóis suspensos, que drenam as

formações podzolizadas, e, conseqüentemente, do ciclo hidrológico regional

(Nascimento et al., 2008; Fritsch et al., 2009). Esses lençóis atingem seu mais alto nível

na estação das chuvas que podem afetar, desse modo, as frentes de alteração periféricas

das áreas podzolizadas. Esses períodos do ano devem ser propícios à formação e

migração dos complexos organo-metálicos de fraco peso molecular (AF) e, por isto, a

extensão para montante, dos podzóis humíferos sobre as lateritas (Nascimento et al.,

2008). No início das estações chuvosa ou seca, os lençóis flutuam nos podzóis mais

evoluídos e menos ricos em metais. As flutuações, muito rápidas do teto dos lençóis,

são atribuídas à macroporosidade elevada dos reservatórios arenosos desses podzóis que

podem favorecer a mobilização de uma matéria orgânica mais evoluída e mais grosseira

de fraca carga.

A podzolização contribui, portanto, por parte da carga de carbono orgânico

presente no sistema fluvial amazônico. Richey et al. (2002) sugerem que a fonte de

carbono que alimenta o sistema fluvial amazônico vem da matéria orgânica transportada

das terras altas e das florestas de igapó (flooded forests). Acrescenta que a evasão de

CO2 a partir dos rios e das terras alagadas constitui um importante processo de perda,

da ordem de 0,5Gt Cyr-1 (valor extrapolado para toda a bacia). A maior parte dessa

perda deriva da oxidação do carbono orgânico recente (Moyarga et al., 2005). Em

experimentos realizados para as águas do Rio Negro, Amon e Benner (1996) revelaram

que os processos fotoquímicos são mais responsáveis pela mineralização da matéria

orgânica dissolvida neste Rio do que a utilização do carbono orgânico dissolvido (DOC)

pela atividade bacteriana.

Se os processos fotoquímicos desempenham um papel fundamental na

mineralização da MO transportada pelos rios acrescenta-se mais um problema ao

equilíbrio dos ecossistemas amazônicos em resposta às mudanças no uso da terra ou

clima. Mudanças na cobertura vegetal devido ao desmatamento ou devido às mudanças

globais como flutuações climáticas, poderão alterar a dinâmica hídrica do solo e

potencializar a foto-mineralização da MO dissolvida (MOD)? Se por um lado a

podzolização constitui uma importante fonte de MO para os rios, por outro lado, estudos

recentes estão mostrando que os podzóis equatoriais podem estocar uma inesperada e

grande quantidade de carbono nos horizontes de profundidade: 13,6 Pg apenas para o

Amazonas (Montes et al., submetido à publicação), isto é 12,3 PgC maior do que o

estimado (Bernoux et al., 2002). E a fração do carbono que pode ser imobilizada junto

com os sedimentos dos rios? Qual é a dinâmica do sedimento/matéria orgânica que não

é foto-mineralizada quando do transporte em solução? Da mesma maneira que para o

carbono das águas, como seria afetada a estabilidade desses estoques frente às

mudanças do uso da terra e mudanças globais? Embora a problemática veiculada nas

questões não seja o âmago dos resultados apresentados, elas expressam a necessidade de

pesquisas para o conhecimento detalhado dos ecossistemas amazônicos.

Entender a relação entre as matérias orgânicas produzidas nos podzóis com aquelas

presentes nas águas e nos sedimentos de fundo, em uma micro-bacia drenada por um

pequeno igarapé de águas pretas e que deságua em igarapé de águas claras, e medir o

consumo fotoquímico de DOC no igarapé, é condição primeira para mostrar a

contribuição das pequenas bacias de águas pretas na dinâmica do carbono na bacia do

alto Rio Negro. Para tal está sendo necessário: Caracterizar e conhecer os solos e os

sedimentos presentes na bacia do Igarapé, identificar a natureza e os tipos de matéria

orgânica presentes nos solos podzóis da bacia do Igarapé, nos sedimentos da margem e

de fundo e nas águas deste Igarapé; identificar a composição isotópica (δ13C e δ15N)

da MO nos três compartimentos (solo, sedimentos e água) e datar por 14C as MO dos

solos e sedimentos; medir o consumo de DOC sob luz solar no período chuvoso e

menos chuvoso em diferentes pontos da bacia.

Bacia Experimental do Igarapé Preto

Na bacia amazônica contrapõem-se dois tipos de regime hídrico nos solos: os

ambientes bem drenados e os hidromórficos. Esses dois regimes repercutem fortemente

nos ciclos do carbono e dos metais. Enquanto os meios bem drenados representam

maior decomposição das matérias orgânicas e um turnover rápido do C, as formações

hidromórficas permitem sua acumulação, fraca mineralização e um turnover lento do C.

Nesse último meio, semi confinado das depressões do platô, nas zonas podzolizadas, há

uma forte produção de DOC e de colóides orgânicos, destruição das argilas (caolinitas e

óxidos de ferro) e formação de complexos orgâno-metálicos, que vão depositar

inicialmente nas frentes laterais de podzolização e posteriormente nos horizontes de

profundidade (Nascimento et al. 2004, Bardy et al. 2007); posteriormente os produtos

desta dinâmica vão alimentar as águas pretas dos rios e seus depósitos sedimentares.

Pela sua extensão e possibilidades de acumular matérias orgânicas as formações

hidromórficas dessa bacia desempenham um grande papel no estoque de C.

Os podzóis da bacia do alto Rio Negro ocupam os baixos platôs e se

desenvolveram sobre rochas graníticas do Paleozóico. Diferentemente dos podzóis

pouco drenados das depressões dos platôs da média bacia do Rio Negro, os da alta bacia

são contíguos aos eixos de drenagem e, podem ser drenados pelos rios maiores como o

Negro, Curicuriari e Uaupés. O fato dos podzóis dessas áreas serem fortemente

drenados pode propiciar uma maior remobilização das matérias orgânicas e dos metais,

enquanto as suas acumulações nas frentes laterais de podzolização são menos

abundantes. A incisão dessas zonas melhor drenadas pela drenagem superficial propicia

uma mineralização mais forte das matérias orgânicas; um turnover de C mais rápido; a

oxidação do ferro nas bordas pelo rebaixamento dos lençóis; e uma eventual reativação

em profundidade da podzolização, nas bases convexizadas das vertentes e um aporte de

areias brancas aos rios (Bueno, 2009).

A área escolhida para o estudo está localizada na bacia do alto Rio Negro, no

município de São Gabriel da Cachoeira- AM (latitude 0° 14` N e longitude 66° 47`O)

(figura 1) e ilustra, bem, esse segundo ambiente. Corresponde a uma micro-bacia

drenada por um pequeno igarapé de águas pretas e que deságua em igarapé de águas

claras.

Figura 1: Localização da área de estudo

Procedimentos de Pesquisa

Para viabilizar os objetivos está sendo feito o mapeamento dos solos e a sua

caracterização morfológica de campo e de laboratório (análises granulométricas,

mineralógicas por FT-IR e Reflectância Difusa e extrações com CDB, Oxalato e

Pirofosfato para a dosagem de Al, Fe e Si); métodos espectroscópicos e químicos

servirão para a caracterização das matérias orgânicas; fracionamento isotópico (δ13C e

δ15N) e datações (14C) para verificar a assinatura isotópica da matéria orgânica dos

solos e dos sedimentos, e experimentos fotoquímicos sobre luz solar para mostrar a

importância do processo de mineralização da MOD, através do consumo de DOC e de

oxigênio dissolvido na água.

Até o momento foram realizados o mapeamento dos solos e as coletas dos

materiais dos solos e a amostragem das águas do Igarapé em uma missão de campo. A

preparação das amostras dos solos e as análises granulométricas já foram iniciadas. As

amostras estão sendo moídas para a posterior análise da mineralogia. A primeira bateria

de análises de água já está pronta. Como se trata de apenas um período de amostragem

apresentamos, apenas, a tabela (1) com os dados, uma vez que estes não são suficientes

para se realizar uma interpretação.

Resultados Obtidos

A figura 2 representa a micro-bacia e os solos mapeados, em uma versão

preliminar. Nas próximas missões de campo, o estreitamento da malha de prospecção,

poderá trazer novas configurações às unidades dos solos.

A micro-bacia é ocupada por Podzóis Hidromórficos na montante e Cripto-

Podzóis na jusante, entretanto, no seu entorno, encontram-se: no platô, Podzol Gigante e

Solo Laterítico Amarelo; nas vertentes, Gleisolo sobre alterita caolinítica e alterita

grosseira contendo minerais primários.

Os dados de campo e a análise do mapa de solos permitiram elaborar a

representação contida na figura 3.

Duas unidades pedo-morfológicas foram identificadas. A primeira corresponde a

duas pedo-paisagens distintas que convivem na mesma unidade de relevo, ou seja, na

mesma unidade de plateau. A pedo-paisagem laterítica parece permanecer como um

remanescente de solo ácrico, enquanto a pedo-paisagem podzolizada engloba uma área

maior, mas, também, parece ser um remanescente de um podzol mais profundo

(Fotografia 1 e 2). Essas pedo-paisagens estão fora do perímetro da bacia e são

discordantes com o caimento da topografia atual da micro-bacia. Estudos prévios

mostraram que os solos lateríticos são recolocados, lateralmente, pelos podzóis. É o que

se entende por podzolização das lateritas. O artigo inserido no anexo III mostra uma das

etapas principais dessa podzolização (Bueno et al., em revisão do Inglês, a ser

encaminhado para publicação).

Fotografia 1: Transição Podzol drenado de topo/ Acrissolo

Fotografia 2: Aspecto da vegetação sobre o Podzol bem drenado.

A segunda unidade pedo-morfológica ocorre nas vertentes e é formada por solos

Hidromórficos Caoliníticos, que ocupam seu terço superior, enquanto os Cripto-Podzóis

distribuem-se da média vertente até a calha do pequeno igarapé (Fotografia 3 e 4). Na

montante, um Podzól Hidromórfico está discordante com o solo Ácrico e com o Podzol

gigante, bem drenado (Fotografia 5). Todos estão em concordância com a drenagem.

Fotografia 3: Tradagem de um Cripto-Podzol. Observe que o horizonte E, ainda

não existe.

Conclusão

A relação existente entre os solos contidos na bacia, que estão em concordância

com a pequena drenagem, e os solos do entorno, que são discordantes com a pequena

drenagem, sugere tratar-se da reativação da podzolização. Ou seja, o Podzol bem

drenado está aberto à drenagem principal e suspenso em relação às incisões atuais,

enquanto esta última parece influir na evolução de uma nova fase de podzolização em

ambiente pouco abertono qual desacelera-se a mineralização das matérias orgânicas e o

turnover de C torna-se lento. A área escolhida encerra, portanto, características dos

ambientes podzolizados bem drenados e mal drenados da alta bacia amazônica. Por essa

especificidade e por ser uma pequena bacia que possibilita maior controle dos

experimentos a ser realizados justificou-se a sua escolha.

Fotografia 4: Aspecto da vegetação sobre o Cripto-Podzol.

Fotografia 5: Aspecto da vegetação sobre o Podzol Hidromórfico.

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