BGOELDI. Naturais v11n1 by Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais

ISSN 1981-8114

v. 11 n. 1 janeiro/abril de 2016

Interações entre substrato e vegetação em ecossistemas de canga no sudeste paraense

Boletim do Museu Paraense EmĂlio Goeldi CiĂŞncias Naturais

v. 11, n. 1 janeiro-abril 2016

BOLETIM DO MUSEU PARAENSE EMÍLIO GOELDI. CIÊNCIAS Naturais (ISSN 1981-8114)

Imagem da capa Foto: Guilherme R. Correa.

O Boletim do Museu Paraense de História Natural e Ethnographia foi criado por Emílio Goeldi e o primeiro fascículo surgiu em 1894. O atual Boletim é sucedâneo daquele. The Boletim do Museu Paraense de História Natural e Ethnographia was created by Emilio Goeldi, and the first number was issued in 1894. The present one is the successor to this publication.

Editor Científico Fernando da Silva Carvalho Filho Editores Associados Adriana Maria Coimbra Horbe Alexander C. Lees Alexandre Salino Anna Luiza Ilkiu Borges Fernando Jacques Althoff José de Sousa e Silva Júnior (Cazuza) Laszlo Nagy Lezilda Carvalho Torgan Maria Inês Feijó Ramos Pedro Lage Viana Shirley Martins Silva Toby Gardner CONSELHO EDITORIAL CIENTÍFICO Ana Maria Giulietti - Universidade Estadual de Feira de Santana - Feira de Santana - Brasil Augusto Shinya Abe - Universidade Estadual Paulista - Rio Claro - Brasil Carlos Afonso Nobre - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - São José dos Campos - Brasil Douglas C. Daly - New York Botanical Garden - New York - USA Hans ter Steege - Utrecht University - Utrecht - Netherlands Ima Célia Guimarães Vieira - Museu Paraense Emílio Goeldi - Belém - Brasil John Bates - Field Museum of Natural History - Chicago - USA José Maria Cardoso da Silva - Conservação Internacional - Belém - Brasil Laurent Polidori - l’Ecole Supérieure des Géomètres Topographes - Le Mans - França Lauro Valentim Stoll Nardi - Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Porto Alegre - Brasil Miguel Trefaut Rodrigues - Universidade de São Paulo - São Paulo - Brasil Nelson Papavero - Museu de Zoologia - Universidade de São Paulo - São Paulo - Brasil Peter Mann de Toledo - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - São José dos Campos - Brasil Philippe Kok - Royal Belgian Institute of Natural Sciences - Brussels - Bélgica Roberto Dall’Agnol - Universidade Federal do Pará - Belém - Brasil Rui Cerqueira - Universidade Federal do Rio de Janeiro - Rio de Janeiro - Brasil William Woods - University of Kansas - Lawrence - USA NÚCLEO EDITORIAL Rafaele Lima - Assistente editorial Talita do Vale - Editoração, versão eletrônica e capa deste número Normalização - Núcleo Editorial Boletim Projeto Gráfico - Elaynia Ono

Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação Museu Paraense Emílio Goeldi

Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi Ciências Naturais

ISSN 1981-8114 Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi

Cienc. Nat.

Belém

v. 11

n. 1

p. 11-127

janeiro-abril 2016

Endereço para correspondência: Museu Paraense Emílio Goeldi Núcleo Editorial - Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi Av. Perimetral, 1901 Terra Firme – CEP 66077-530 Belém - PA - Brasil Telefone: 55-91-3075-6186 E-mail: boletim.naturais@museu-goeldi.br

INDEXADORES CAB Abstracts IBSS - International Bibliography of the Social Sciences LATINDEX - Sistema Regional de Información en Línea para Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, Espanã y Portugal Zoological Record

Versão online da revista: http://www.museu-goeldi.br/editora/naturais

Submissão de trabalhos: boletim.naturais@museu-goeldi.br Aquisição: Permuta: mgdoc@museu-goeldi.br Venda: livraria@museu-goeldi.br

Não é permitida a reprodução parcial ou total de artigos ou notas publicadas, sob nenhuma forma ou técnica, sem a prévia autorização do editor. Ficam isentas as cópias para uso pessoal e interno, desde que não destinadas a fins promocionais ou comerciais. As opiniões e considerações emitidas nos artigos assinados são de inteira responsabilidade dos autores, e não refletem necessariamente a posição dos editores ou da instituição responsável pela publicação.

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação CIP Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais. 2016. – Belém: MPEG, 2016. v. 11 n. 1., v. il. Semestral: 1984-2002 Interrompida: 2003-2004 Quadrimestral a partir do v. 1, 2005. Títulos anteriores: Boletim Museu Paraense de História Natural e Ethnographia 1894-98; Boletim Museu Paraense de História Natural e Ethnographia (Museu Goeldi) 1902; Boletim do Museu Goeldi (Museu Paraense) de História Natural e Ethnographia 1906-1914; Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi de História Natural e Etnografia 1933; Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi 1949-2002, série Zoologia, série Botânica e série Ciências da Terra; Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências Naturais, em 2005. A partir de 2006, Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais. ISSN 1981-8114 1. Amazônia. 2. Serra dos Carajás. 3. Geoambientes. 4. Mineração. I. Museu Paraense Emílio Goeldi.

CDD-21ª.ed. 500

CARTA DO EDITOR

Os estados do Pará e de Minas Gerais abrigam as mais importantes jazidas de ferro do Brasil, em Carajás e no Quadrilátero Ferrífero, sendo natural que as instituições neles sediadas sejam especialmente vocacionadas para as pesquisas envolvendo os ambientes naturais singulares. Tais ambientes formam um verdadeiro complexo ferruginoso, cujas características físicas, químicas e biológicas, além de ecológicas, representam um vasto acervo ainda relativamente inexplorado pela pesquisa, apesar de toda a gama de conhecimentos gerados nas últimas três décadas. Este número especial do Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais, denominado “Interações entre substrato e vegetação em ecossistemas de canga no sudeste paraense”, traz oito contribuições muito relevantes e diversificadas para o conhecimento sobre os ambientes de Carajás. Ele abrange desde a dimensão histórico-humana de sua ocupação (artigo de autoria de Silveira et al., intitulado “Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil”), traduzida em terras pretas de índio, passando pelo rico acervo de informações pedológicas inéditas sobre a região de Carajás, em diferentes substratos (nos trabalhos de Correa et al., cujo título é “Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás”, de Vasconcelos et al., intitulado “Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil”, e de Schaefer et al., “Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás”), além de apresentar abordagem inovadora sobre a morfologia, estratigrafia sísmica e sedimentologia do Lago de Carajás (Souza-Filho et al., intitulado “Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil”). Completam o número um estudo geoambiental integrado, que subsidiou a elaboração do Plano de Manejo da Floresta Nacional de Carajás (de autoria de Schaefer et al., “Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil”), outro estudo sobre os efeitos da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura de áreas de regeneração natural dos campos rupestres ferruginosos (de Chaves & Ferreira, “O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração”). A edição é encerrada com uma revisão bibliográfica comentada a respeito do histórico de contribuições do Museu Paraense Emílio Goeldi, instituição pioneira em várias temáticas de pesquisa em Carajás (de autoria de Secco et al., “Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi”). Desde os primórdios da pesquisa em Carajás, quando o Museu realizou os estudos ambientais pioneiros, até os dias atuais, percebe-se uma expansão significativa de instituições envolvidas, principalmente paraenses (Museu Paraense Emílio Goeldi, Universidade Federal do Pará, Universidade Federal Rural da Amazônia, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Instituto Tecnológico Vale e Universidade do Estado do Pará) e mineiras (Universidade Federal de Viçosa e Universidade Federal de Uberlândia). Para nós, editores convidados e pesquisadores engajados nos estudos sobre Carajás, é muito gratificante assistir a este crescimento, que, esperamos, possa ser continuado, ampliado e fomentado, para que esta região ecotonal tão singular seja cada

vez mais conhecida, no esforço de proteção à sua geobiodiversidade, garantindo sua conservação no futuro mais distante, quando o quadro econômico evoluir para formas cada vez mais sustentáveis de exploração mineral. Carlos Ernesto G. R. Schaefer Editor Colaborador Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo Editor Científico Colaborador

CARTA DO EDITOR EDITOR’S NOTE

DOSSIÊ Interações entre substrato e vegetação em ecossistemas de canga no sudeste paraense

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil One thousand years of archaeological occupations with dark earth spots in a forest of Carajás Region, Pará, Brazil Maura Imazio da Silveira, Dirse Clara Kern, José Francisco Berredo, Jucilene Amorim Costa, Marcondes Lima da Costa.................................................................................................................................................................... 11

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás Characterization of soils derived from mafic rocks in the Serra de Carajás Guilherme Resende Corrêa, Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Gilberto Fernandes Corrêa, Robert J. Gilkes, Bruno Araújo Furtado de Mendonça, Jaquelina Alves Nunes, Nattaporn Prakongkep............................................................................33

Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil Metalliferous soils: chemical attributes in different phytophysiognomies of the Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brazil Josemar Moreira Vasconcelos, Mário Lopes da Silva Júnior, Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo, Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Possidônio Guimarães Rodrigues, Gisele Teixeira de Souza, Dryelle de Nazaré Oliveira do Nascimento, Kelly Cristina Alves Bezerra, Yan Nunes Dias..................................................................................................................................................................................49

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás Chemical and mineralogy of iron rich soils from Serra Sul de Carajás Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Acauã Santos de Saboya Ribeiro, Guilherme Resende Corrêa, Elias de Lima Neto, Felipe Nogueira Bello Simas, João Carlos Ker......................................................................................................................................57

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil Morfologia da bacia de drenagem, sedimentologia e sismoestratigrafia de um lago de planalto da Serra dos Carajás, sudeste da Amazônia, Brasil Pedro Walfir M. Souza-Filho, José Tasso F. Guimarães, Marcio S. Silva, Francisco R. Costa, Prafulla K. Sahoo, Clovis W. Maurity, Roberto Dall’Agnol................................................................................................................................................. 71

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil Geoenviroments, soils and carbon stocks at Serra Sul of Carajás, Para State, Brazil Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Elias de Lima Neto, Guilherme Resende Corrêa, Felipe Nogueira Bello Simas, Jackson Ferreira Campos, Bruno A. Furtado de Mendonça, Jaquelina Alves Nunes.......................................................................................................................85

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará, Brasil The effect of seasonality of rainfall in the floristic and structure of natural regeneration of the rupestrian fields of the Sierra Norte de Carajás, Pará, Brazil Priscilla Prestes Chaves, Leandro Valle Ferreira.................................................................................................................................. 103

MEMÓRIA MEMORY

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi Carajás: updating and commented bibliography on studies conducted by Museu Paraense Emílio Goeldi Ricardo de Souza Secco, Alessandro Silva do Rosário, Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo...................................................................... 119

DOSSIÊ INTERAÇÕES ENTRE SUBSTRATO E VEGETAÇÃO EM ECOSSISTEMAS DE CANGA NO SUDESTE PARAENSE

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Belém, Pará, Brasil II

Universidade Federal do Amapá. Macapá, Amapá, Brasil III

Universidade Federal do Pará. Belém, Pará, Brasil

Resumo: A região amazônica foi ocupada por grande diversidade de povos e culturas, em uma longa e dinâmica trajetória de desenvolvimento. Foi marcada pela adaptação à disponibilidade dos recursos naturais, bem como manejo do ambiente, a exemplo das terras pretas arqueológicas (TPA). Esses solos apresentam coloração escura, elevados teores de P, Ca, Mg, Zn e Mn, associados a artefatos cerâmicos, líticos, restos de fauna e flora. A pesquisa foi realizada nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2, localizados na área da Floresta Nacional Tapirapé-Aquiri (FLONATA), município de Marabá, Pará. Esses sítios são constituídos por pequenas manchas de TPA, que foram correlacionadas a áreas de habitação (cabanas e arredores). Essas áreas foram ocupadas por período aproximado de um milênio e podem ou não ter sido habitadas simultaneamente. Observações realizadas durante as escavações, aliadas às diferentes datações e às variações nos teores de P, Ca, Mg, Zn e Mn, tanto dentro como entre manchas, sugerem áreas com ocupações sucessivas e/ou reocupação, com atividades diferenciadas relacionadas ao tipo e à intensidade de materiais orgânicos (animal ou vegetal) e inorgânicos (fragmentos de cerâmica) descartados e/ou tempo de utilização do espaço. Palavras-chave: Terra preta arqueológica. Arqueologia da Amazônia. FLONATA. Manchas de TPA. Geoarqueologia. Carajás. Abstract: The Amazon region was occupied by a wide diversity of peoples and cultures, in a long and dynamic development path. Was marked by adaptation to the availability of natural resources and environmental management, like the archaeological dark earth (ADE). These soils have dark color, high levels of P, Ca, Mg, Zn and Mn, associated with ceramic artifacts, lithics, fauna and flora remains. The research was conducted at sites Bitoca 1 and Bitoca 2, located in the area of Tapirapé-Aquiri National Forest (FLONATA), the municipality of Marabá, Pará. These sites consist of small patches of ADE which were correlated to housing areas (huts and vicinity). These areas were occupied by period of about 1,200 years and may or may not have been inhabited simultaneously. Observations made during the excavations, together the different dating and to changes in P, Ca, Mg, Zn and Mn, both within and between patches, suggest areas with successive occupations, and/or re-occupation, with different activities related to type and intensity of organic materials (animal or vegetable) or inorganic (ceramic fragments) disposed and/or space-time use. Keywords: Archaeological dark earth. Archaeology of the Amazon. FLONATA. ADE spots. Geoarqueologia. Carajás.

SILVEIRA, M. I., D. C. KERN, J. F. BERREDO, J. A. COSTA & M. L. COSTA, 2016. Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 11-31. Autor para correspondência: Maura Imazio da Silveira. Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Coordenação de Ciências Humanas. Av. Perimetral, 1901 – Terra Firme. Belém, PA, Brasil. CEP 66077-530 (maura.imazio@gmail.com). Recebido em 20/03/2015 Aprovado em 07/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

INTRODUÇÃO A Amazônia experimentou mudanças ambientais significativas a partir do limiar entre o Pleistoceno Tardio e o Holoceno, e durante o Holoceno, quando foi ocupada por grande diversidade de povos e de culturas, em uma longa e dinâmica trajetória de desenvolvimento (Roosevelt, 2002, 2013; Costa et al., 2010; Clement et al., 2015). Nesse período, a ocupação humana foi marcada por processos de manejo do ambiente/paisagem, bem como de adaptação à disponibilidade dos recursos naturais existentes. Essas populações imprimiram e/ou assistiram a mudanças expressivas nas paisagens naturais e antrópicas (Roosevelt, 2013; Clement et al., 2015). Uma expressiva alteração da paisagem está representada pelas terras pretas arqueológicas (TPA), produzida por povos que desenvolveram uma forma de vida sedentária, com uso e descarte de matéria orgânica vegetal e animal, que levou à ampla formação desses solos (Costa et al., 2010; Kämpf & Kern, 2005). As TPA foram uma das mais evidentes modificações ambientais promovidas por povos pré-históricos na Amazônia, pois, segundo Quintero-Vallejo et al. (2015), esses solos podem moldar a comunidade de bosque florestal na floresta boliviana, principalmente em relação às palmeiras e samambaias. Além disso, por indicarem a localização desses antigos assentamentos, constituem vestígios óbvios desses habitantes (Petersen et al., 2001; Costa et al., 2010). A coloração das TPA deve-se principalmente a material orgânico decomposto, em parte na forma de carvão, como resíduo de fogueiras domésticas e de queimadas para uso agrícola do solo e de materiais húmicos. Por isso, o teor de C orgânico nas TPA é elevado, bem como os de P, Ca, Mg, Zn e Mn presentes nas cinzas, resíduos de peixes, conchas, caça e dejetos humanos, ou provenientes de resíduos de vegetais amplamente utilizados, como as palmeiras (Kämpf & Kern, 2005). Além da sua alta fertilidade química, as modificações nesses solos estão associadas a fragmentos de artefatos cerâmicos e líticos, restos de

fauna e de flora, bem como por padrões distintos da vegetação (Kern, 1996). Por favorecerem a captação dos recursos de diferentes ambientes, o controle das vias de acesso e a visibilidade para defesa, os sítios arqueológicos de ocupação humana pré-histórica estão comumente localizados próximos a cursos de água, sobre várzeas, elevações marginais adjacentes e terra firme interior (German, 2004). Neste trabalho, serão discutidas as formas de ocorrências de manchas de terra preta arqueológica representadas nos sítios de habitação Bitoca 1 (PA-AT-277) e Bitoca 2 (PA-AT-278), e sua contribuição para o entendimento da gênese das TPA, assim como da ocupação humana pretérita na região de Carajás – área do Salobo.

ÁREA DE ESTUDO A área da pesquisa está inserida na Floresta Nacional Tapirapé-Aquiri (Flonata), situada em sua maior parte no município de Marabá, a aproximadamente 600 km ao sul de Belém, na margem esquerda do rio Itacaiúnas. A Flonata, com área aproximada de 80.000 km2, é parte integrante da Província Mineral de Carajás. A serra dos Carajás (700 m de altitude média) apresenta topos residuais aplainados e relevo intensamente dissecado por vales encaixados, inserida geomorfologicamente no Domínio do Planalto Dissecado, do sul do Pará, embasado por rochas arqueanas dobradas, que apresentam metamorfismo de baixo grau (Brasil, 1974). A região de Carajás apresenta um clima tipicamente tropical, quente e úmido, enquadrando-se na classificação de Köppen como tipo Awi, tropical chuvoso, com precipitações anuais entre 2.000 e 2.400 mm. As variações termais vão de 24,3 a 28,3 ºC (Ab’Saber apud Silva, 1989, p. 34; Rolim et al., 2006). Apresenta duas estações bem definidas: uma seca (junho a novembro), quando os rios baixam, expondo extensas várzeas utilizadas para cultivo pela população ribeirinha, e outra chuvosa (dezembro a maio), quando o nível das águas dos rios eleva-se, permitindo a navegação por pequenas embarcações.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

Os solos predominantes são os latossolos e podzólicos, cuja textura varia de argilo-arenoso a arenoso. Em geral, são bem drenados, mais úmidos nos trechos de aluvião (Brandt Meio Ambiente, 1998, 2002a). Muitas vezes, apresentam modificações superficiais em suas características químicas, e componentes da fração grosseira do solo (fragmentos de cerâmica e de lítico) que remetem à ocupação humana pré-histórica, portanto com horizonte diagnóstico A antrópico (Silveira et al., 2009). A vegetação de Carajás pode ser dividida em dois grandes grupos: a floresta tropical pluvial, principal cobertura vegetal, e a vegetação metalófila ou campo rupestre, também chamada vegetação de canga, encontrada no topo das serras e nas encostas (Silva, 1991). Na Flonata, a vegetação é composta pela associação de floresta ombrófila aberta submontana com palmeiras, floresta ombrófila densa submontana e floresta ombrófila aluvial, associada aos cursos d’águas e a algumas áreas antropizadas (IBAMA et al., 2006; Rolim et al., 2006). Predominam árvores com altura de 10 a 16 m, com destaque para a castanheira (Bertholletia excelsa Bonpl.), que forma extensos castanhais, o breu preto (Protium heptaphyllum (Aubl.) Marchand) e o tento (Ormosia paraenses Ducke) (Brandt Meio Ambiente, 2002b). Atualmente, o castanhal aí localizado é de grande importância econômica, sendo um marco na constituição da vegetação (Brandt Meio Ambiente, 1998). Além dessas, são encontradas outras espécies importantes, como andiroba (Carapa guianensis Aubl.), canela (Cinnamomum zeylanicum Blume), copaíba (Copaifera multijuga Hayne), mucura-caá (Petiveria alliacea L.), murta (Eugenia punicifolia (Kunth) DC.), mutamba (Guazuma ulmifolia Lam.), ucuuba (Virola sebifera Aubl.) e babaçu (Orbignya speciosa Mart. ex Spreng). Na Flonata, ainda hoje, a diversidade faunística é grande, representada principalmente pela ictiofauna, herpetofauna, avifauna, mastofauna e odonatofauna (Brandt Meio Ambiente, 1998, 2003). A rede de drenagem da região de Carajás tem como principal componente o rio Itacaiúnas, afluente

da margem esquerda do rio Tocantins, e seu principal tributário, o rio Parauapebas (CVRD, 1981, p. 25). Na Flonata, a hidrografia inclui a bacia do igarapé Salobo, delimitada a norte pelas microbacias dos igarapés Mirim e Mano, seus principais afluentes, e a sul pela barra do rio Cinzento com o rio Itacaiúnas (Brandt Meio Ambiente, 1998). No tocante à ocupação humana pré-histórica na região de Carajás, a maioria dos sítios arqueológicos ocorre em meandros dos igarapés, ocupando terraços com patamares planos e inclinação suave em direção ao curso d’água, naturalmente delimitados por igarapés ou pequenas grotas. Nesses locais, há maior diversidade e frequência de espécies da fauna e da flora, atestando o potencial de suporte para a ocupação humana. Atualmente, a vegetação predominante na área dos sítios arqueológicos da FLONATA é de floresta, com a presença de castanheiras e palmeiras, mas há ocorrência de mata secundária em algumas áreas, devido à intervenção antrópica mais recente (Silveira et al., 2009). Em sua maioria, os sítios arqueológicos estão localizados a céu aberto, às margens dos rios Itacaiúnas e Parauapebas. Estão relacionados a grupos ceramistas e foram datados entre os séculos III e XVI da Era Cristã (Lopes et al., 1988; Silveira et al., 2008). Vestígios de ocupação humana mais antiga (Paleoíndio) ocorrem geralmente nas grutas, localizadas nas bordas dos platôs, relacionados a grupos caçadores-coletores com idades radiocarbonos C14 que remontam há mais de 8.000 anos (Kipnis et al., 2005; Lopes et al., 1988; Magalhães, 1995, 2005; Silveira, 1994; Silveira et al., 2008). Estudos paleoambientais realizados em Carajás constataram expansão da floresta tropical no início do Holoceno, passando para clima sazonal, quente e seco no Holoceno Médio, e floresta tropical moderna nos últimos 3.4 cal Ka (Hermanowski et al., 2014, 2012). Assim, os grupos ceramistas e formadores das TPA ocuparam essa região já em clima semelhante ao atual, enquanto os caçadores-coletores devem ter vivido em período de clima quente e seco.

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

Nos 22 sítios localizados a céu aberto na área da FLONATA, foi possível verificar uma grande diversidade quanto aos aspectos tecnológicos e decorativos dos artefatos cerâmicos, estando, de modo geral, relacionados à Tradição Tupi-guarani, mas esporadicamente também ocorrem fragmentos de cerâmica correspondentes à Tradição Incisa Ponteada, mais recorrente nas regiões de Santarém e Trombetas (Silveira et al., 2009; Guapindaia, 1993, 2008; Gomes, 2002; Kern et al., 2015). A cronologia obtida para os sítios abrange um longo tempo de ocupação da área, em torno de seis mil anos (Silveira et al., 2008). Os vestígios mais antigos, provavelmente, relacionados a grupos caçadores-coletores, apesar de ocorrerem a céu aberto, são contemporâneos aos sítios localizados em grutas na região de Carajás. Silveira et al. (2008) e Kern et al. (2015) classificaram os assentamentos localizados na FLONATA quanto à tipologia funcional em sítio habitação e sítio acampamento. Os sítios habitação caracterizam-se pela dispersão de vestígios arqueológicos em áreas com dimensões entre 26.000 e 86.000 m² ou superiores, camada arqueológica com profundidade entre 0,60 e 1,50 m, presença de manchas de solo escuro ou TPA e grande quantidade de vestígios arqueológicos, tanto em superfície quanto em profundidade. Os sítios acampamento, por sua vez, apresentam áreas com dimensões inferiores a 26.000 m², pouca profundidade (20 a 30 cm), solo ligeiramente mais escuro do que o entorno e baixa densidade de material arqueológico, sugerindo ocupação menos intensa e/ou de curta duração, provavelmente locais utilizados para captação de recursos. Os sítios Bitoca 1 e Bitoca 2 foram selecionados por serem os mais representativos de sua categoria, no baixo igarapé Salobo, apresentando maior quantidade de vestígios arqueológicos, informações coletadas e análises efetuadas.

hidrográficas: 12 sítios no igarapé Salobo, cinco no igarapé Mirim e cinco no rio Cinzento (Silveira et al., 2009). Os sítios arqueológicos estão situados na baixa vertente, em terras baixas e aluviões ao longo de rios e igarapés, com altitude de até 170 m, com exceção de dois localizados em relevo colinoso, com altitude entre 175 e 300 m. Todos se situam, preferencialmente, em meandros ou curvas de cursos d’água, delimitados naturalmente por nascentes e morros, e estão relacionados a grupos ceramistas. No presente trabalho, foram estudados os sítios arqueológicos PA-AT-277: Bitoca 1 e PA-AT-278: Bitoca 2, localizados na margem direita do igarapé Salobo, nas coordenadas UTM 22M 0555176/9356679 e 0555528/9356260, respectivamente (Figura 1).

METODOLOGIA DE CAMPO Durante os trabalhos de delimitação dos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2 (Silveira et al., 2009), foi constatada a presença de manchas de TPA. As áreas de escavação foram escolhidas com base na presença ou na ausência dessas manchas, e na maior ou menor incidência de material arqueológico, tanto em superfície como em profundidade. As escavações de setores, sondagens e trincheiras foram realizadas através de decapagens em níveis naturais (Kneip et al., 1991), guiadas pela estratigrafia identificada inicialmente nas sondagens, para verificar mudanças observadas nos níveis arqueológicos (Silveira et al., 2009). A amostragem dos solos foi efetuada concomitante aos trabalhos arqueológicos, sendo coletadas em pontos na área central, nas bordas (limites) e entre manchas (Tabela 1). Também foram analisados solos da periferia do sítio, mas ainda em área de influência da ocupação humana pré-histórica. Os solos coletados na área do sítio seguiram a metodologia de escavação arqueológica, em níveis naturais ou de ocupação, registrando-se as devidas profundidades. Foram também coletados solos em estruturas de fogueiras e buracos de esteio/estaca em ambos os sítios. No sítio Bitoca 1, foi coletado solo com gordura e solo de estrutura de enterramento.

MATERIAIS E MÉTODOS Na área da FLONATA, foram registrados 22 sítios e cinco ocorrências arqueológicas, distribuídos em três sub-bacias

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

Figura 1. Localização dos sítios arqueológicos na área da FLONATA, região de Carajás-Pará.

METODOLOGIA DE LABORATÓRIO As amostras de solo foram secadas ao ar, destorroadas, quarteadas e peneiradas em malha de 120 mesh. Para a determinação das concentrações de P, Ca, Mg, Zn e Mn, entre outros, as amostras foram submetidas a digestões ácidas (HF: HCLO4 – 10:1), conforme metodologia proposta

pela EMBRAPA (1979). As datações dos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2 foram obtidas pelo método de radiocarbono (C14) em fragmentos de carvão e termoluminescência (TL) de amostras de fragmentos de cerâmica (Geosol, Beta Analitic/USA e laboratório de vidros e datação, Faculdade de Tecnologia de São Paulo/Universidade Estadual Paulista).

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

Tabela 1. Local de coletas de solos nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2. Sítio Bitoca 1 Local de coleta

Número de níveis

Profundidade (cm)

TPA1.1 (E1T1 Leste)

Centro da mancha

TPA1.2 (E1S4)

Limite da mancha

E1S3

Entre manchas

TPA2.1(E7T1SE)

Centro da mancha

TPA2.2 (E2S11)

Centro da mancha

TPA2.3 (E2S4)

Limite da mancha

TPA3.1 (E5T1 Oeste)

Centro da mancha

TPA3.2(E5T1 Oeste)

Limite da mancha

E4S22

Entre manchas com fogueira

Sítio Bitoca 2

Local de coleta

Número de níveis

Profundidade (cm)

TPA1 (E1S17)

Limite da mancha

TPA2 (E1S18)

Limite da mancha

TPA3.1 (E4S7)

Centro da mancha

TPA3.2 (E4S7)

Limite da mancha

TPA3.3.1 (E4S7) claro

Base nível ocupação

TPA3.3.2 (E4S7) escuro

Base nível ocupação

TPA5 (E10S1)

Limite da mancha

TPA6 (E12T leste)

Dentro da mancha

E11S1

Área entre manchas

RESULTADOS E DISCUSSÃO

o acordelado, mas também ocorrem moldados na forma de apliques zoomorfos ou antropomorfos (Kern et al., 2015). O antiplástico predominante é a rocha triturada. A decoração, muito mais plástica do que pintada, apresenta inciso, escovado, raspado, ungulado, ponteado, roletado e impresso. Em ambos os sítios, a cerâmica remete à Tradição Tupi-guarani, com traços da Tradição Incisa Ponteada. Os artefatos líticos são lascados ou polidos. O material lítico lascado é constituído, em geral, por lascas, furadores e raspadores de quartzo, quartzito ou silexito, sempre como objetos utilitários (Kern et al., 2015; Rodet et al., 2014). O material lítico polido está representado por pingentes e contas de formas e de tamanhos variados, em geral de caulim semiduro (semi-flint), constituído principalmente por caulinita, os quais eram utilizados como adorno. Ocorrem também lâminas de machado, cavadores, batedores, geralmente confeccionados em diabásio, basalto e, mais raramente,

ARQUEOLOGIA E CRONOLOGIA Os sítios arqueológicos Bitoca 1 e Bitoca 2 estão em terraços com patamares planos e inclinação suave em direção ao curso d’água, naturalmente delimitados pelo igarapé e por pequenas grotas. A vegetação atual predominante em suas áreas é de floresta, com presença de castanheiras e palmeiras, mas há ocorrência de mata secundária, principalmente no Bitoca 1. São sítios multicomponenciais, cerâmicos, a céu aberto, classificados como do tipo habitação. Os vestígios arqueológicos encontrados compreendem fragmentos de cerâmica, material lítico, carvão, sementes carbonizadas, corantes, adornos, estruturas de combustão, buracos de esteio e estaca, entre outros. O material cerâmico (simples e decorado) é quantitativamente mais expressivo do que os demais vestígios. A principal técnica de manufatura é

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

em granito, utilizados como ferramenta. Essas ferramentas eram fabricadas no próprio local do assentamento, pois há ocorrência de polidores fixos em afloramentos basálticos, nas margens do igarapé Salobo (Figura 2). O sítio Bitoca 1 é extenso (300 x 300 m) e a camada de ocupação atinge até 1,0 m de profundidade. Compreende 13 manchas de TPA (Figura 3) de pequenas proporções, que variaram de 10 x 6 a 20 x 15 m (Silveira et al., 2009; Kern et al., 2015), distribuídas, aparentemente, de forma aleatória em toda a área do sítio. O sítio Bitoca 2 é menor (250 x 250 m), com camada de ocupação menos espessa (0,6 m) e apresenta apenas seis manchas de TPA. Essas manchas variaram de 9 x 6 a 12 x 9 m, distribuídas em dois grupos – a noroeste (duas manchas) e a sudeste (quatro manchas) do sítio –, que distam entre si cerca de 150 m.

Figura 2. Marca de polidor em afloramento basáltico no sítio Bitoca 2, margem do igarapé Salobo. Foto: Maura Imazio da Silveira.

Figura 3. Distribuição espacial das manchas de solo TPA no sítio arqueológico Bitoca 1.

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

Nas manchas de TPA, foram verificadas a presença de fogueiras, buracos de esteio e de estaca, grande densidade do material cerâmico, material lítico diversificado, inacabado e em processo de fabricação de artefatos. Essas são evidências inequívocas de atividades ligadas ao cotidiano, sugerindo tratar-se de áreas de habitação (cabanas e arredores). Nos espaços entre as manchas de TPA e na periferia dos sítios – identificada pela escassez de vestígios –, o solo apresenta camada de ocupação pouco espessa, coloração mais clara, bastante compactada e com pouco material arqueológico. As manchas de TPA apresentam variação na quantidade e diversidade de artefatos cerâmicos nos diferentes níveis, possivelmente relacionados diretamente à maior ou menor intensidade de uso da área em cada período. As manchas com maiores dimensões apresentam limites irregulares, sugerindo remanejamento das cabanas e/ou reocupação. As manchas menos profundas, e com menor quantidade de material, provavelmente são decorrentes de uma ocupação menos densa e/ou de curta duração. Na porção central das manchas, a quantidade de material arqueológico, bem como a espessura da camada ocupacional são maiores, ocorrendo diminuição significativa em direção às extremidades/limites. Visando contribuir para o entendimento da gênese dessas manchas e também para o processo de reocupação em uma mesma área, efetuaram-se levantamentos em um dos acampamentos de coleta de produtos da floresta do grupo indígena Xikrin do Cateté, que vive às margens do rio Cateté, afluente do rio Itacaiúnas. Durante a época de coleta da castanhado-pará (dezembro a abril), parte da aldeia muda-se para uma área situada às margens do rio Itacaiúnas, próximo à corredeira conhecida como Caldeirão, aí permanecendo de três a quatro meses por ano. A área foi monitorada por três anos consecutivos, sendo possível constatar que algumas habitações permaneciam nos mesmos locais, enquanto outras eram construídas em locais diferentes a cada ano, porém em áreas

contíguas. Segundo informações orais, as cabanas que permaneceram no mesmo local pertenciam ao chefe e à sua família nuclear. Nessas habitações, verificou-se que a cada ano foi modificado apenas o local da fogueira e do mobiliário, composto por uma cama de varas e um jirau, que foram fixados ao chão, e sua mudança originou buracos no piso, indicando onde estavam anteriormente. Observou-se, ainda, que dentro dessas cabanas ocorreu a formação de solo com coloração mais escura em relação à parte externa (situada entre cabanas, praça, caminhos e periferia). Verificou-se que na parte central da cabana o solo escuro era mais espesso em comparação com as laterais próximas aos seus limites. A coloração mais escura e a maior espessura do solo no centro das áreas de habitação podem ser atribuídas às diversas atividades cotidianas que aí ocorrem, acumulando grande quantidade de material orgânico. Nas laterais, a cobertura é mais baixa e também existe o mobiliário (cama de vara, jirau), sendo nitidamente áreas de menor circulação. Em pouco tempo de habitação, observou-se que dentro das cabanas foi formada uma fina camada de 1 a 2 cm de solo, que é visivelmente mais espessa e mais escura na porção central, semelhantemente ao verificado nos sítios arqueológicos Bitoca 1 e Bitoca 2. Contudo, convém ressaltar que não está sendo efetuada nenhuma analogia ou projeção etnográfica, nem se pressupõe que os ‘costumes’ não se alteraram nos últimos milênios, pois os Xikrin são do grupo Gê e o material arqueológico está relacionado a grupos Tupi (Tradição arqueológica Tupi-Guarani), portanto, são grupos diversos de épocas distintas, não permitindo associações sem o perigo de generalizações. As datações obtidas informam que os sítios Bitoca 1 e Bitoca 2 foram ocupados por período aproximado de um milênio (Tabelas 2 e 3). No Bitoca 1, a ocupação mais antiga ocorreu por volta do século VI e a mais recente, no século XVIII; enquanto no Bitoca 2, a ocupação iniciou mais tarde, no século VIII, e terminou mais cedo, no século XVI.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

Tabela 2. Datação dos eventos arqueológicos por C14. Legenda: AMS = datação por radiocarbono como um método Espectrometria de Massas com Aceleradores. Localização

Método de datação

Profundidade

Camada

Bitoca 1

E1S4

Radiométrica

43 cm (2)

-23.8

Bitoca 1

E5T1E

Radiométrica

34 cm (5)

Bitoca 1

E10T1

Radiométrica

42 cm (5)

Bitoca 1

E3S6

AMS

Bitoca 1

E4S22

Bitoca 1

Número do laboratório

Idade calibrada

540 ± 80

BETA 227305

Cal AD 1280 a 1470

-27.3

460 ± 40

BETA 227306

Cal AD 1410 a 1470

-27.1

370 ± 40

BETA 227307

Cal AD 1440 a 1640

48 cm (3)

-26.5

510 ± 40

BETA 195711

Cal AD 1400 a 1450

Radiométrica

45 cm (2)

-28.4

450 ± 60

BETA 195706

Cal AD 1400 a 1520 e Cal AD 1580 a 1630

E1S8

Radiométrica

95 cm (7B)

-27.7

330 ± 40

BETA 195707

Cal AD 1460 a 1650

Bitoca 1

E2S10

AMS

41 cm (3)

-25.7

1060 ± 40

BETA 195708

Cal AD 900 a 1030

Bitoca 1

E2S13

AMS

45 cm (3)

2A/B

-25.1

1210 ± 40

BETA 195709

Cal AD 700 a 900

Bitoca 1

E3S5

Radiométrica

46 cm (2)

-29.4

370 ± 40

BETA 195710

Cal AD 1440 a 1640

Bitoca 2

E10TW

Radiométrica

36 cm (4)

-27.7

430 ± 40

BETA 227308

Cal AD 1420 a 1500 e Cal AD 1600 a 1610

Bitoca 2

E12TN

Radiométrica

17 cm (2)

-26.7

520 ± 50

BETA 227309

Cal AD 1310 a 1360 e Cal AD 1390 a 1450

Bitoca 2

E10S1

Radiométrica

50 cm (5)

-27.1

370 ± 40

BETA 227307

Cal AD 1440 a 1640 (Cal BP 540 a 480)

Sítio

δ13C

C idade BP

Local de habitação

Tabela 3. Datação dos eventos arqueológicos por termoluminescência. Legenda: TL = termoluminescência. Sítio

Localização

Material

Método de datação

Bitoca 1

Profundidade Camada

Dose anual (μGy/yr.)

(Continua)

Dose acumulada (Gy)

Idade/BP

Número de laboratório

Local de habitação E2S4

Cerâmica + solo

41 cm (3)

7600 ± 2000

1,70

220 ± 70

LVD 1932

Bitoca 1 E7T1NW Cerâmica + solo

16 cm (3)

7250 ± 1780

3,35

460 ± 137

LVD 1933

Bitoca 1

E1S8

Cerâmica + solo

50 cm

3000 ± 425

2,4

800 ± 150

LVD 1814

Bitoca 1

E9T1NE

Cerâmica + solo

31 cm (4)

3580 ± 540

5,50

1500 ± 300

LVD 1815

Bitoca 1

E12T1

Cerâmica + solo

15 cm (3)

3100 ± 440

2,92

950 ± 180

LVD 1816

Bitoca 1

E2S12

Cerâmica + solo

66 cm (5)

5977 ± 179

2,45

410 ± 50

LVD 1245

Bitoca 1

E2S8

Cerâmica + solo

44 cm (3)

3900 ± 109

2,98

760 ± 100

LVD 1246

Bitoca 1

E2S1

Cerâmica + solo

43 cm (2)

2690 ± 240

2,76

1020 ± 140

LVD 1678

Bitoca 1

E2S5

Cerâmica + solo

58 cm (5)

3430 ± 320

3,13

910 ± 130

LVD 1679

Bitoca 1 E7T1NW Cerâmica + solo

28 cm (4)

3080 ± 296

2,77

900 ± 10

LVD 1680

Bitoca 1 E8T1NW Cerâmica + solo

9 cm (2)

5300 ± 510

2,07

390 ± 55

LVD 1681

Bitoca 1

15 cm (2)

4475 ± 420

1,10

240 ± 35

LVD 1682

E11T1

Cerâmica + solo

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

Tabela 3.

(Conclusão) Dose acumulada (Gy)

Idade/BP

Número de laboratório

2780 ± 250

3,50

1260 ± 180

LVD 1683

3800 ± 600

4,45

1150 ± 240

LVD 1817

1800 ± 150

1,80

980 ± 130

LVD 1684

Localização

Material

Método de datação

Bitoca 1

E12S1

Cerâmica + solo

24 cm (3)

Bitoca 2

E12TN

Cerâmica + solo

30 cm (2)

Bitoca 2

E10S1

Cerâmica + solo

36 cm (3)

Sítio

Profundidade Camada

Dose anual (μGy/yr.)

Local de habitação

Bitoca 2

E12TW

Cerâmica + solo

32 cm (1)

3650 ± 340

1,60

440 ± 60

LVD 1685

Bitoca 2

E1S9

Cerâmica + solo

35 cm (2)

3250 ± 45

4,30

1300 ± 170

LVD 1259

Bitoca 2

E1S12

Cerâmica + solo

28 cm (2)

4170 ± 25

2,81

670 ± 85

LVD 1260

Bitoca 2

E3S2

Cerâmica + solo

34 cm (3)

2100 ± 50

1,8

560 ± 70

LVD 1261

Bitoca 2

E4S3

Cerâmica + solo

38 cm (3)

4200 ± 120

3,73

880 ± 110

LVD 1262

Bitoca 2

E6S5

Cerâmica + solo

30 cm (2)

3000 ± 90

2,20

725 ± 95

LVD 1263

Embora os sítios tenham apresentado períodos de ocupação contínuos, a dinâmica de ocupação dentro da área não aconteceu da mesma maneira. O Bitoca 1, por exemplo, como especificado anteriormente, é constituído por 13 manchas de TPA, que estão dispostas de maneira aparentemente aleatória no espaço do sítio (Figura 4A). Cada mancha corresponde a uma área de habitação, que abrange a cabana e seus arredores (Kern et al., 2015). Os dados arqueológicos, juntamente com as datações, mostram que as áreas de habitação foram remanejadas dentro dos sítios, permanecendo sempre próximas ao igarapé Salobo, e algumas delas foram reocupadas por pelo menos três períodos distintos. Aparentemente, o início da ocupação no Bitoca 1 se deu a sudeste do sítio, no século VI (Figura 4B), representado por apenas uma área de ocupação. Posteriormente, no século VIII, surge outra, localizada na porção mais central (Figura 4C). Nos séculos IX e X, esses locais foram remanejados para duas outras áreas próximas, situadas entre elas (Figura 4D), mas voltaram a ser ocupados no século XI (Figura 4E). No século XIII, o sítio apresenta apenas uma área de ocupação, localizada na porção norte (Figura 4F). No século XV, esse local foi abandonado, surgindo três áreas: uma próxima à anterior, localizada mais a norte, e duas a

oeste do sítio (Figura 4G). No século XVI, apenas uma dessas áreas, a oeste, permaneceu ocupada, surgindo outras três a sudeste, sul e sudoeste do sítio (Figura 4H). Nesse século, ocorreu o maior número de áreas ocupadas. A área localizada a sul (mancha E) apresenta dimensões maiores (20 x 15 m) em relação às outras, além de conter espessa camada de TPA. Apresentou grande quantidade e variedade de material arqueológico. Essa mancha, com maior amplitude e profundidade de TPA, pode indicar área intensamente utilizada e/ou com ocupação prolongada nesse período, ou pode ainda ter sido remanejada ao longo do tempo de ocupação do sítio. No século XVII, todas essas áreas de ocupação foram abandonadas e o sítio foi ocupado em duas áreas: uma a norte (mancha A), que voltou a ser utilizada, e outra a sudeste, próximo ao ponto inicial de ocupação (Figura 4I). O período final de ocupação do sítio é representado por duas pequenas áreas localizadas muito próximas à área anterior (sudeste) (Figura 4J). Assim, é pertinente dizer que no sítio Bitoca 1 houve remanejo de áreas de habitação e períodos de maior e menor intensidade demográfica, mas a ocupação se deu continuamente ao longo de 1200 anos, fato parecido com o que ocorreu no sítio Bitoca 2, onde a ocupação se deu ao longo de 1000 anos.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

Figura 4. Evolução hipotética da ocupação no sítio Bitoca 1: A) áreas de ocupações; B) ocupação no século VI; C) ocupações no século VIII; D) ocupações nos séculos IX e X; E) ocupações no século XI; F) ocupações no século XIII; G) ocupações no século XV; H) ocupações no século XVI; I) ocupações no século XVII; J) ocupação no século XVIII.

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS E QUÍMICAS DOS SOLOS Nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2, de modo geral, foram observadas três camadas distintas de ocupação. A camada arqueológica 1 corresponde ao horizonte A1 do solo e está presente em toda a área dos sítios. Sua textura varia de areno-argilosa a arenosa. Apresenta espessura variando de 3 a 7 cm, sendo mais espessa nas áreas centrais das mancha de TPA. Nessas, a quantidade de material arqueológico, apesar de fragmentado, é maior, e a coloração do solo é mais escura, variando de preto (10YR 2/1) a bruno muito escuro (7,5YR 2,5/2 e 10YR 2/2). Nas áreas localizadas entre as manchas de TPA e nas áreas periféricas aos sítios, o horizonte A é menos espesso, bastante compactado, coloração mais clara (variando entre 7.5YR 5/8, 5YR 4/6 e 2.5YR 4/4) e com pouco material arqueológico. A camada 2 foi subdividida em três (2A, 2B e 2C) no Bitoca 1 e em duas (2A e 2B) no Bitoca 2; a camada 3 foi subdividida apenas no Bitoca 1 (3A e 3B). No sítio Bitoca 1, as camadas 2A e 2B ocorrem somente nas áreas com manchas de TPA e correspondem aos horizontes A2 e A3 do solo, respectivamente. Na camada 2A, a espessura varia de 12 a 19 cm, com coloração preta (7.5YR 2.5/1) e textura areno-argilosa. A camada 1 apresenta maior quantidade de fragmentos cerâmicos, carvão e sementes carbonizadas. A concentração dos fragmentos cerâmicos é maior na porção central das manchas, onde o solo também é mais espesso. A camada 2B apresenta espessura de 11 a 20 cm, coloração variando de preto (7.5YR 2.5/1 e 10YR 2/1) a bruno muito escuro (7,5YR 2/2 e 10YR 2/2) e textura areno-argilosa. Nessa camada, os fragmentos de cerâmica são maiores e variados, ocorrem apliques de cerâmica modelados, afiador em fragmento cerâmico, entre outros. O material lítico, também diversificado, é composto por lâminas de machado polido, adornos líticos esculpidos, fragmentos de rochas, lascas, núcleos e batedores. Foram evidenciadas estruturas de fogueiras com concreções compostas com pedras ou não, em estruturas cavadas ou não, onde

ocorrem concentrações de carvão, terra queimada, cinzas e, raramente, gordura em seu entorno. A camada 2C, correspondente ao horizonte de transição AB, apresenta espessura de 11 a 18 cm, coloração bruno escuro (7.5YR 3/2), com matizes amareladas do horizonte B e textura areno-argilosa. Apresenta bem menor quantidade de fragmentos cerâmicos, ocorrendo fragmentos de rochas, vestígios de buracos de esteio e algumas feições de fogueira, que, por vezes, apresentam ossos fragmentados. Na camada 3, a camada 3A corresponde ao horizonte de transição BA, apresenta espessura de 10 a 25 cm, a coloração varia de bruno (7.5YR 4/4) a bruno forte (7.5YR 4/6) e a textura varia de argilo-arenosa a argilosa. Nessa camada, ocorrem intrusões da camada ocupacional, como buracos de esteio e fogueiras. A camada 3B corresponde aos horizontes AB ou BA do solo, apresenta coloração variando entre bruno forte (7.5YR 5/8) e vermelho amarelado (5YR 5/8), textura argilosa e ausência de vestígios arqueológicos. No sítio Bitoca 2, a camada 2A corresponde ao horizonte A2 do solo e só ocorre nas manchas de TPA. Apresenta espessura variando entre 10 e 15 cm, coloração bruno escuro (7.5YR 3/2), textura areno-argilosa e maior quantidade de material arqueológico, principalmente nas áreas centrais das manchas, onde a espessura é maior. A camada 2B corresponde ao horizonte AB, com espessura variando entre 11 e 20 cm, e apresenta coloração variando de bruno escuro (7.5YR 3/3) a bruno (7.5YR 4/4). Nessa camada, ocorrem pequenas concreções ferruginosas dispersas em solos de textura argilo-arenosa. Observa-se que nas manchas de TPA essa camada apresenta estruturas de fogueira e de buracos de esteio e/ou estaca, como observado no Bitoca 1. A ocorrência de material arqueológico diminui significativamente, servindo como transição da camada 2 (ocupação) para a camada 3. Esta última corresponde aos horizontes BA ou B do solo, apresenta coloração variando entre vermelho amarelado (5YR 4/6) e bruno avermelhado (2.5YR 4/4), textura argilosa e ausência de vestígios arqueológicos.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

Quanto aos teores de P, Ca, Mg, Zn e Mn, estes são significativamente mais elevados nas manchas de TPA do que nas áreas entre as manchas e adjacências (Tabelas 4 e 5). No sítio Bitoca 2, por exemplo, nas manchas de TPA, os teores de P, Ca e Mg atingem valores de 9.510, 8.060 e 2.020 mg/kg, enquanto nas

áreas localizadas entre as manchas os teores máximos são 5.408, 2.150 e 640 mg/kg, respectivamente. As concentrações de zinco nas porções centrais das manchas variam de 47 a 78 mg/kg, enquanto, entre manchas, apresentam 41 mg/kg. Essa mesma tendência é verificada no sítio Bitoca 1.

Tabela 4. Teores de elementos químicos no sítio Bitoca 1. Localização no sítio Bitoca 1

Centro mancha A

Centro mancha F

Centro mancha J

Limite mancha A

Limite mancha I

Entre manchas 1 Entre manchas 2

Camada Horizontes arqueológica

Profundidade Amostra

(cm)

(%)

E1T1L2

0-8

6,72

3,41

C2-A

E1T1L3L

8-15

8,11

C2-B

E1T1L4

15-20

C3-A

E1T1L6

C3-B

(mg/kg) 5700

730

710

527

5,60

3368 3670

1110

930

501

8,91

6,02

3127

1440

700

820

361

25-42

12,93

5,82

354

760

530

760

266

E1T1L7

42-65

10,45

6,52

319

620

360

740

196

E2S11-2

7,73

3,65

1288 8620

840

730

701

C2-A

E2S11-3

8,34

4,10

1131

3840

700

780

646

C2-B

E2S11-4

8,60

4,60

1306 3680

920

800

105

571

C2-C

E2S11-5

9,78

4,39

751

1230

560

710

591

E5T1W 2

0-10

10,38

4,15

939

7570

940

650

734

C2-A

E5T1W 3

10-18

9,41

3,95

721

4650

830

690

695

C2-B

E5T1W 4

18-28

9,02

3,82

846

3470

700

560

632

C2-C

E5T1W 5

28-41

14,69

5,13

656

1560

520

590

344

C3-A

E5T1W 6

41-54

17,21

7,15

678

860

310

550

206

E1S4-2

8,00

3,16

1009 3450

930

730

507

C2-A

E1S4-3

8,65

3,43

978

1930

860

760

344

C2-B

E1S4-4

7,99

3,06

784

1460

760

357

E3S5-1

9,32

3,60

1041

7510

1240

850

672

C2-A

E3S5-2

10,41

3,71

806

4730

940

610

600

C2-B

E3S5-3

10,59

4,05

761

2690

690

630

524

C2-C

E3S5-4

10,84

4,13

707

2580

680

630

505

E1S3-2

0-8

6,67

2,88

916

1230

520

610

344

C3-A

E1S3-3

7,59

3,09

696

1220

560

710

329

E4S22-1

7,30

3,71

1338 6690

930

820

546

C3-A

E4S22-2

8,14

4,13

610

1880

430

900

360

C3-B

E4S22-3

9,57

4,40

683

980

340

930

323

821

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

Tabela 5. Teores de elementos químicos no sítio Bitoca 2. Profundidade Localização Camada Horizontes Amostra no sítio arqueológica (cm) Bitoca 2

Centro mancha 6

Centro mancha 3

Centro mancha 5

Limite mancha 1

Limite mancha 4

Entre manchas

(%)

(mg/kg)

E12TL1

6,53

5,47

5134 8060 1240 2020

902

C2-A

E12TL2

9,29

5,15

1288

1970 1500 1320

105

675

C2-B

E12TL3

9,25

5,19

1040

890

103

617

C3-A

E12TL4

8,81

7,37

5110

1040 1570

617

1500 1010 900

E4S7-2

8,14

5,55

5071

990

1120

810

307

C2-A

E4S7-3

10,35 5,85

5178

890

1260

890

377

C2-B

E4S7-4

11,01 4,26

869

530

1260

710

340

C3-A

E4S7-5

10,43 6,26 4887

670

800

590

265

E10S1-2

8,40

6,88

5791 4540 1280 1020

692

C2-A

E10S1-3

8,82

7,18

9510 3830 1440

1110

693

C2-B

E10S1-4

8,03

7,42

3991

750

367

C3-A

E10S1-5

8,80

7,28 5276 1880 1330 1040

617

C3-B

E10S1-6

11,59 6,47

362

1130

910

486

E1S17-2

8,86

3,69

943

1770 1620 1240

373

C2-A

E1S17-3

9,73

5,48

5180

990

1600

880

325

C2-B

E1S17-4

9,84

6,07

4814

810

1620

750

278

2210

1210 1410

C3-A

E1S17-5

11,97 6,31

4984

970

2130 1000

294

C3-B

E1S17-6

14,63 5,63

714

900

2270

990

107

235

E6S6-2

8,39

3,67

798

3320

810

1000

615

C2-A

E6S6-3

7,82

5,37 5278 5380 1020

710

338

C2-B

E6S6-4

9,56

5,97 5073

790

1100

650

296

C3-A

E6S6-5

9,55

6,26 4783

710

1140

620

251

E11S1-1

8,77

7,09 5408 2150 1300

640

659

C3-A

E11S1-2

14,62 6,60

1250 1390

630

103

657

C3-B

E11S1-3

14,21 10,43 1862

860

490

117

534

Em relação às manchas, percebe-se que ocorre variação nos teores de P, Ca, Mg, Zn e Mn, tanto entre como dentro delas. Verifica-se que manchas com dimensões aproximadas apresentam diferentes teores desses elementos nas camadas de ocupação 1 e 2, que correspondem aos horizontes A dos solos. Nessas condições, no sítio Bitoca 1, a mancha A apresenta teores significativamente mais elevados de P e menores de Cu, Zn e Mn do que a mancha J. O P varia de

434

1440

820 a 3.368 mg/kg na mancha A e de 846 a 939 mg/kg na mancha J. O Mn apresenta teores variando de 343 a 527 mg/kg e de 632 a 734 mg/kg nas manchas A e J, respectivamente (Figura 5). Assim, apesar das dimensões serem aproximadas, a intensidade, o tipo de resíduo orgânico utilizado e/ou o tempo de ocupação foram diferentes. Na mancha A, quando comparados os teores dos elementos químicos do centro, do limite e entre as manchas próximas a ela (entre manchas 1 da Tabela 4),

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

nota-se que o P, Ca e K apresentaram teores mais elevados na porção central do que no limite, que, por sua vez, é mais elevado quando comparado às áreas entre manchas. No centro da mancha A, o P apresentou valores variando de 820 a 3.368 mg/kg; no limite e no centro, de 784 a 1.009 mg/kg, e entre manchas 1, de 696 a 916 mg/kg (Figura 5). O horizonte A antrópico (camadas 1, 2A e 2B) apresenta diferenças significativas de uma camada para outra nos teores dos elementos químicos analisados, não evidenciando regularidade com a profundidade. No sítio Bitoca 2, por exemplo, os valores de P são muito

elevados na C1 (5.134 mg/kg), diminuem significativamente nas camadas C2-A e C2-B (1.288 e1.040 mg/kg, respectivamente) e aumentam na C3-A (5.110 mg/kg) (Figura 5). O comportamento apresentado pelos teores dos elementos pode ser decorrente do remanejo ou da reocupação das áreas das manchas de TPA. Nas locais, entre manchas de TPA, os teores dos elementos químicos são significativamente inferiores e diminuem com a profundidade (Tabela 1). Apesar de os valores serem inferiores aos encontrados nas manchas, eles ainda são elevados; portanto, ainda estão nas áreas de influência dos sítios arqueológicos analisados.

Figura 5. Distribuição dos teores de P e Ca no sítio Bitoca 1: no centro e no limite das manchas A e J, e entre manchas; e no sítio Bitoca 2: no centro da mancha 6.

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

As estruturas, também denominadas de feições arqueológicas, são registros importantes da presença humana em determinada área, como buracos de esteio/estaca, fogueira, fogão, piso, parede, sepultamento, entre outras. Para Joukowsky (1980), feições/estruturas são artefatos, geralmente construídos, que não podem ser removidos sem causar alterações no solo. Nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2, foram detectadas numerosas estruturas de marcas de esteio/estaca, de fogueira, algumas com marcas de gordura, e uma área de sepultamento/enterramento (Figuras 6 e 7). Nesses sítios, as fogueiras geralmente ocorrem dentro das manchas de TPA, na parte central ou próxima aos limites. São estruturas na forma de buracos circulares ou delimitadas com fragmentos de rochas e artefatos líticos, com marcas de queima. Nelas, é comum encontrar carvão disperso ou concentrado, fragmentos cerâmicos ou de artefatos líticos, rochas e seixos. Em algumas, ocorrem também cinzas, terra queimada, ossos de animais e sementes carbonizadas. As estruturas de marcas de estaca/esteio são mais comuns nas manchas de TPA. Quando ocorrem entre as manchas, estão associadas a fogueiras. Essas marcas

Figura 6. Estruturas de fogueira e gordura no sítio Bitoca 1. Foto: Maura Imazio da Silveira.

constituem-se em feições/buracos de forma circular com paredes definidas, preenchidos com sedimento solto (friável) de coloração mais escura e textura diferente do solo do entorno, sendo mais evidentes na camada de transição e/ou no topo da camada estéril, onde o solo é mais argiloso e com coloração mais clara. Junto de alguns buracos provenientes da fixação de esteio foram registrados fragmentos de rocha ou seixos e argila queimada no

Figura 7. Distribuição espacial de estruturas de esteio/estaca e fogueiras nas unidades de escavação 1 e 3, no sítio Bitoca 1. Fotos: Maura Imazio da Silveira.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

entorno, provavelmente, utilizados para firmá-los ao solo. As estruturas com maior diâmetro, localizadas apenas nas manchas de TPA, foram atribuídas aos buracos de esteio para a sustentação de cabanas/casas. As estruturas de menor diâmetro foram relacionadas aos buracos de estacas, usadas provavelmente para escorar os esteios, fixar jiraus, camas ou, ainda, para fixar trempes, pois há ocorrência dessas marcas em áreas de fogueiras. Os teores dos elementos químicos P, Ca, Mg, Zn e Mn, comumente mais elevados em solos com TPA em relação aos outros solos da Amazônia, apresentam teores significativamente mais elevados nas estruturas de fogueiras e estruturas de esteio/estaca nos dois sítios (Tabela 6 e Figura 7). As estruturas, principalmente de fogueiras, têm papel importante para a formação das manchas de TPA. Aparentemente, o local de uma fogueira é bastante restrito, mas, levando em consideração a quantidade de fogueiras, a intensidade e o tipo de atividades desenvolvidas ao seu redor ao longo de dezenas ou centenas de anos, o solo deverá

apresentar uma modificação profunda quanto aos aspectos morfológicos e químicos. Embora constatado que as características morfológicas do solo das estruturas de fogueiras e de estacas/esteios sejam semelhantes entre si (coloração escura, textura mais arenosa ao tato e friável), suas características químicas são bem diferentes, com exceção das estruturas de esteio/estaca que estão localizadas próximo às fogueiras, as quais apresentam teores semelhantes a estas. Nos locais com gordura, localizados próximos às fogueiras do sítio Bitoca 1, os valores desses elementos são bastante elevados: P (469 a 963 mg/kg), Ca (2426 a 4412 mg/kg), Mg (563 a 588 mg/kg), Zn (48 a 75 mg/kg) e Mn (580 a 1030 mg/kg) (Figura 8). Nos locais das fogueiras, onde provavelmente era comum a presença de matéria orgânica de origem animal, maior quantidade de fragmentos de cerâmica descartados, juntamente com carvão e cinzas, o teor dos elementos químicos é superior quando comparado às estruturas de estacas/esteio, onde a predominância é de materiais de origem vegetal.

Tabela 6. Valores médios, máximos e mínimos de P, Ca, Mg, Zn e Mn em solos de estruturas localizadas nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2. Legenda: n = número de amostras. Sítio Bitoca 1 Solo de fogueira

Solo de estaca/esteio

Elemento (mg/kg)

Média

Máximo

Mínimo

Média

Máximo

Mínimo

748

1200

100

326

727

106

3685

8158

2049

1986

4214

706

474

654

326

350

432

272

735

939

427

776

1970

469

Sítio Bitoca 2 Solo de fogueira

Solo de estaca/esteio

Elemento (mg/kg)

Média

Máximo

Mínimo

Média

Máximo

Mínimo

507

626

381

480

543

422

1276

1585

853

592

848

408

468

532

437

450

553

399

615

728

495

618

682

553

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

Em suma, no momento, a amplitude do impacto humano sobre a paisagem amazônica vem sendo fortemente debatida (Denevan, 2001; Roosevelt, 2002, 2013; Carneiro, 2007; Machado, 2009; Clement et al., 2015). Pesquisas arqueológicas com enfoques mais abrangentes, abarcando dados da etnoarqueologia, zooarqueologia, antracologia, estudo de fitólitos, grãos de amido, diatomáceas, pólen, análises de micro vestígios, pedologia, geoquímica, entre outros, apontam não apenas adaptação ao ambiente, mas também manejo e mesmo domesticação de cultígenos, além de constatar a existência de interações e intercâmbios culturais entre os grupos pretéritos, de forma muito mais dinâmica do que se supunha (Almeida, 2008; Caromano, 2010, 2011; Cascon, 2010, 2011; Heckenberger et al., 2003; Kipnis et al., 2005; Machado, 2009, 2010; Neves, 2008; Roosevelt, 2002, 2013; Silveira et al., 2008, 2009, entre outros). Segundo Meggers (1996), a pobreza de recursos ambientais na Amazônia seria o fator limitante para a subsistência e consequente expansão populacional indígena, impedindo sua evolução social em níveis mais complexos e organizados. Por outro lado, pesquisas arqueológicas recentes mostram ocupações humanas com estratégias de subsistência diversificadas vivendo na região desde o paleoíndio, culminando no período pré-colonial em sociedades indígenas populosas e complexas, a exemplo de Marajó e Santarém (Roosevelt, 1994, 2002). Registros arqueológicos, assinaturas geoquímicas, datações e outros resultados obtidos nos sítios da região de Carajás sugerem geralmente múltiplas ocupações em sítios pequenos e dispersos. Além disso, as manchas de TPA correspondem a uma fração muito pequena das áreas dos sítios arqueológicos, constituindo apenas 1,9% no sítio Bitoca 1 e menos de 0,1% no sítio Bitoca 2. Esse fato pode corresponder a um número reduzido e esparso de núcleos de habitação, porém com reocupações dispersas em longa extensão temporal, conforme indicam as diversas datações obtidas. As assinaturas pedogeoquímicas mostram que o impacto da ação antrópica extrapola os limites demarcados

Figura 8. Distribuição dos conteúdos médios de P, Ca, Mg, Zn e Mn nos solos das estruturas de fogueira e buraco de esteio nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2.

pelas TPA, contribuindo significativamente para a extensão espacial dos sítios arqueológicos, reforçando a hipótese de múltiplas ocupações em aldeias pequenas e dispersas na mesma área, conforme proposto por Meggers (1996, 2001), embora não decorrente de fatores ambientais, e sim por estratégia de adaptação diversificada, inerente aos grupos que habitaram essa região. Segundo Neves et al. (2003), a formação de TPA, de maneira geral, cessou após 1500-1600 dC, devido ao rápido decréscimo da população indígena, em decorrência, principalmente, de epidemias e escravização pelos colonizadores. A continuidade do estabelecimento das TPA nos sítios habitação Bitoca 1 e Bitoca 2, durante as reocupações registradas nos séculos seguintes, implicariam uma formação mais tardia para as TPA dos sítios do Salobo em relação às TPA nos sítios Lago Grande e Hatahara, na Amazônia central, respectivamente situadas nos séculos VII a XI (Neves & Petersen, 2006).

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

CONCLUSÕES - Os sítios Bitoca 1 e Bitoca 2 foram ocupados por grupos humanos que possivelmente tinham sua economia baseada em caça, pesca, coleta de frutos e agricultura. As características do material cerâmico remetem à Tradição Tupi-guarani, com traços da Tradição Incisa Ponteada; - Os sítios Bitoca 1 e Bitoca 2 são constituídos por pequenas manchas de TPA que foram relacionadas a áreas de habitação (cabanas e arredores). Essas áreas foram remanejadas dentro dos sítios e/ou reocupadas por pelo menos três períodos distintos, ao longo de 1200 anos no sítio Bitoca 1 e de 1000 anos no Bitoca 2; - As manchas de TPA possuem geralmente três camadas de ocupação, que correspondem ao horizonte A antrópico do solo e tem variações dentro e entre elas. Na porção central, o horizonte A é mais espesso, o solo é mais escuro, apresenta maior quantidade/diversidade de material arqueológico e teores mais elevados de P, Ca, Mg, Zn e Mn, que diminuem para as laterais e para áreas entre manchas; - As camadas naturais, identificadas durante as escavações, apresentam diferenças significativas nos teores dos elementos químicos analisados de um nível para outro, que variam irregularmente com a profundidade. Esse comportamento é decorrente de atividades diferenciadas, relacionadas ao tipo e à intensidade de materiais orgânicos (animal ou vegetal) e inorgânicos (fragmentos de cerâmica) descartados e/ou ao tempo de utilização do espaço, além do remanejo ou reocupação da área; - Nos sítios Bitoca 1 e Bitoca 2, foram detectadas numerosas estruturas de esteio/estaca, fogueira, algumas com marcas de gordura, área de sepultamento (enterramento) etc. As estruturas de fogueiras e estaca/esteio ocorrem mais frequentemente dentro das manchas de TPA. As características morfológicas do solo das estruturas de fogueiras e de estacas/esteios são semelhantes, mas diferem quimicamente. Os teores médios de P e Ca são significativamente mais elevados nas estruturas de fogueira, em consequência da contribuição de matéria orgânica

de origem animal e maior densidade de fragmentos de cerâmica.

AGRADECIMENTOS Este trabalho contou com apoio e colaboração do Museu Paraense Emílio Goeldi (MPEG), do Programa de PósGraduação em Antropologia (PPGA)/Universidade Federal do Pará (UFPA), e de projetos financiados pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (MPEG/MCTI). Os autores agradecem também a Fernanda de Araújo Costa, pela revisão geral do texto. REFERÊNCIAS ALMEIDA, F. O., 2008. O complexo Tupi da Amazônia Oriental. Dissertação (Mestrado em Arqueologia) – Museu de Arqueologia e Etnologia, Universidade de São Paulo, São Paulo. BRANDT MEIO AMBIENTE, 1998. Documento integrado dos relatórios de zoneamento ambiental e monitoramento biológico da área de influência do Projeto Salobo. Salobo Metais S.A., Belo Horizonte. BRANDT MEIO AMBIENTE, 2002a. Mapeamento das áreas potencialmente erodíveis. Atendimento a condicionantes ambientais da licença prévia - condicionante 3. Salobo Metais S.A., Belo Horizonte. BRANDT MEIO AMBIENTE, 2002b. Complementação do levantamento florístico. Atendimento a condicionantes ambientais da licença prévia - condicionante 4. Salobo Metais S.A., Belo Horizonte. BRANDT MEIO AMBIENTE, 2003. Plano de controle ambiental (PCA), programa A – descrição do empreendimento. Salobo Metais S.A., Belo Horizonte. BRASIL, 1974. Departamento Nacional da Produção Mineral. Projeto RADAMBRASIL. Folha SA. 22 Belém: geologia, geomorfologia, solos, vegetação e uso potencial da terra. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais), Rio de Janeiro. CARNEIRO, R. L., 2007. A base ecológica dos cacicados amazônicos. Revista de Arqueologia 20: 117-154. Caromano, C. F., 2010. Fogo no mundo das águas: antracologia no sítio Hatahara, Amazônia Central: 1-228. Dissertação (Mestrado em Arqueologia) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Caromano, C. F., 2011. Arqueobotânica no sudeste do Pará: primeiros resultados de análises de macro restos botânicos recuperados no âmbito do PSA Salobo. Anais Eletrônicos do Seminário do Programa de Capacitação Institucional do Museu Paraense Emílio Goeldi 4: 17-29. 1 CD-ROM.

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil

HERMANOWSKI, B., M. L. COSTA, A. T. CARVALHO & H. BEHLING, 2012. Palaeoenvironmental dynamics and underlying climatic changes in southeast Amazonia (Serra Sul dos Carajás, Brazil) during the late Pleistocene and Holocene. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 365-366: 227-246.

Cascon, L. M., 2010. Alimentação na floresta tropical: um estudo de caso no sítio Hatahara, Amazônia Central, com base em microvestígios botânicos: 1-195. Dissertação (Mestrado em Arqueologia) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Cascon, L. M., 2011. O estudo de microvestígios botânicos no âmbito do Projeto Salobo, sudeste do Pará. Anais Eletrônicos do Seminário do Programa de Capacitação Institucional do Museu Paraense Emílio Goeldi 4: 95-109. 1 CD-ROM.

HERMANOWSKI, B., M. L. COSTA & H. BEHLING, 2014. Possible linkages of paleofire in southeast Amazonia to a changing climate since the Last Galcial Maximum. Vegetation History and Archaeobotony 24(2): 279-292.

CLEMENT, C. R., W. M. DENEVAN, M. J. HECKENBERGER, A. B. JUNQUEIRA, E. G. NEVES, W. G. TEIXEIRA & W. I. WOODS, 2015. The domestication of Amazonia before European conquest. Proceedings of the Royal Society B 282(1812): 20150813. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2015.0813>. Acesso em: 22 janeiro 2016.

INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS (IBAMA)/COMPANHIA VALE DO RIO DOCE/STCP ENGENHARIA DE PROJETOS LTDA./EMPRESA DE MEIO AMBIENTE DO BRASIL (EMAB), 2006. Plano de manejo para uso múltiplo da Floresta Nacional do Tapirapé-Aquiri. Capítulo 1: aspectos gerais: 1-456. Disponível em: <http://www.icmbio.gov.br/portal/images/stories/imgsunidades-coservacao/flona_tapirape-aquiri.pdf>. Acesso em: 10 maio 2012.

COMPANHIA VALE DO RIO DOCE (CVRD), 1981. Projeto Ferro Carajás: 1-134. CVRD, [S.l.]. COSTA, M. L., H. BEHLING, K. SUGUIO, N. KÄMPF & D. C. KERN, 2010. Paisagens amazônicas sob a ocupação do homem préhistórico: uma visão geológica. In: W. G. Teixeira, D. C. Kern, B. Madari, H. Lima & W. Woods (Org.): As terras pretas de índio: caracterização e manejo para formação de novas áreas: 1. ed., v. 1: 15-38. EDUA, Manaus.

JOUKOWSKY, M., 1980. A complete manual of field archaeology: tools and techniques of field work for archaeologists: 1-630. Prentice-Hall, New Jersey. KÄMPF, N. & D. C. KERN, 2005. O solo como registro da ocupação humana pré-histórica na Amazônia. In: P. TORRADOVIDAL, L. R. F. ALLEONI, M. COOPER & A. P. SILVA (Ed.): Tópicos em ciência do solo: 1. ed., v. 4: 277-320. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa.

Denevan, W. M., 2001. Cultivated landscapes of native Amazonia and the Andes: 1-396. Oxford University Press, Oxford. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), 1979. Manual de métodos de análise de solo: 1-247. Ed. SNLCS, Rio de Janeiro.

Kern, D. C., 1996. Geoquímica e pedogeoquímica de sítios arqueológicos com Terra Preta na Floresta Nacional de Caxiuaná (Portel-Pará): 1-124. Tese (Doutorado em Geociências) - Universidade Federal do Pará, Belém.

German, L., 2004. A geographical method for Anthrosol characterization in Amazonia: contributions to method and human ecological theory. In: B. Glaser & W. I. Woods (Ed.): Amazonian dark earths: explorations in space and time: 29-51. Springer, Berlin.

KERN, D. C., J. A. COSTA, M. I. SILVEIRA, E. R. OLIVEIRA, F. J. L. FRAZÃO, J. F. BERREDO, M. L. COSTA & N. KÄMPF, 2015. Pedogeochemical signatures of archeological sites in the Tapirapé-Aquiri National Forest in Marabá, Amazonia, Brazil. Geoarchaeology 30(5): 430-451.

GOMES, D. M. C., 2002. Cerâmica arqueológica da Amazônia: vasilhas da coleção tapajônica MAE/USP: 1-355. EDUSP/FAPESP/ Imprensa Oficial do Estado de São Paulo, São Paulo.

KIPNIS, R., S. B. CALDARELLI & W. C. OLIVEIRA, 2005. Contribuição para a cronologia da colonização amazônica e suas implicações teóricas. Revista de Arqueologia 18: 81-93.

GUAPINDAIA, V. L. C., 1993. Fontes históricas e arqueológicas sobre os Tapajó de Santarém: a coleção “Frederico Barata” do Museu Paraense Emílio Goeldi. Dissertação (Mestrado em História) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife.

KNEIP, L. M., L. PALESTRINI, F. CRANCIO & L. C. MACHADO, 1991. As estruturas e suas interrelações em sítios de pescadorescoletores pré-históricos do litoral de Saquarema, RJ. Boletim do Instituto de Arqueologia Brasileira 5: 1-42.

GUAPINDAIA, V. L. C., 2008. Além da margem do rio – a ocupação Konduri e Pocó na região de Porto Trombetas, PA: 1-194. Tese (Doutorado em Arqueologia) – Museu de Arqueologia e Etnologia, Universidade de São Paulo, São Paulo.

LOPES, D. F., M. I. SILVEIRA & M. MAGALHÃES, 1988. Levantamento arqueológico. In: MUSEU PARAENSE EMÍLIO GOELDI(MPEG)/COMPANHIA VALE DO RIO DOCE (CVRD) (Org.): Relatório final do projeto Estudo e preservação de recursos humanos e naturais da área do Projeto “Ferro Carajás”: v. 1: 1-513. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém.

Heckenberger, M. J., A. KUIKURO, U. T. KUIKURO, J. C. RUSSEL, M. SCHMIDT, C. FAUSTO & B. FRANCHETTO, 2003. Amazonia 1492: pristine forest or cultural parkland? Science 301: 1710-1713.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 11-31, jan.-abr. 2016

RODET, J., D. DUARTE-TALIM, M. I. SILVEIRA, E. R. OLIVEIRA & M. L. COSTA, 2014. The production of beads and lithic pendants in the Salobo river basin, Pará, Brazil. In: M. E. Mansur, M. A. Lima & Y. Maigrot (Ed.): Traceology today: methodological issues in the Old World and the Americas: 61-68. Achaeopress (BAR International Series 2643), Oxford.

MACHADO, J. S., 2009. Arqueologia e história nas construções de continuidade na Amazônia. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Humanas 4(1): 57-70. MACHADO, J. S., 2010. Espaços antropizados: entendendo os processos de reocupação de sítios arqueológicos a partir de uma visão etnoarqueológica. In: E. Pereira & V. Guapindaia (Org.): Arqueologia amazônica: 345-364. Museu Paraense Emílio Goledi, Belém.

ROLIM, S. G., H. T. Z. COUTO, R. M. JESUS & J. T. FRANCA, 2006. Modelos volumétricos para a Floresta Nacional do Tapirapé-Aquirí, Serra dos Carajás (PA). Acta Amazonica 36(1): 107-114.

MAGALHÃES, M. P., 1995. Arqueologia de Carajás: a presença pré-histórica do homem na Amazônia. Companhia Vale do Rio Doce, Rio de Janeiro. MAGALHÃES, M. P., 2005. A phýsis da origem: o sentido da história na Amazônia: 1-351. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém.

Roosevelt, A. C., 1994. Amazonian anthropology: strategy for a new synthesis. In: A. ROOSEVELT (Ed.): Amazonian Indians from prehistory to the present: anthropological perspectives: 1-29. University of Arizona Press, Tucson.

Meggers, B. J., 1996. Amazonia: man and culture in a counterfeit paradise: 1-214. Revised Edition. Smithsonian Institution Press, Washington.

Roosevelt, A. C., 2002. Arqueologia amazônica. In: M. C. Cunha (Org.): História dos índios no Brasil: 53-86. Companhia das Letras, São Paulo.

Meggers, B., 2001. The continuing quest for El Dorado: round two. Latin American Antiquity 12(3): 304-325.

ROOSEVELT, A. C., 2013. The Amazon and the Anthropocene: 13,000 years of human influence in a tropical rainforest. Anthropocene 4: 69-87. Disponível em: <http://dx.doi. org/10.1016/j.ancene.2014.05.001>. Acesso em: 22 janeiro 2016.

Neves, E. G., 2008. Ecology, ceramic chronology and distributuion, long-term history and political change in the Amazonian floodplain. In: H. SILVERMAN & W. ISBELL (Ed.): Handbook of South American Archaeology: 359-379. Springer, New York.

SILVA, M. F. F., 1989. Aspectos ecológicos da vegetação que cresce sobre canga hematítica em Carajás – PA. Tese (Doutorado em Botânica) – Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Manaus.

NEVES, E. G., J. B. PETERSEN, R. N. BARTONE & C. A. SILVA, 2003. Historical and socio-cultural origins of Amazonian Dark Earths. In: J. LEHMANN, D. C. KERN, B. GLASER & W. I. WOODS (Ed.): Amazonian Dark Earths: origin, properties and management: 2950. Kluwer Academic Publishers, Norwell.

SILVA, M. F. F., 1991. Análise florística da vegetação que cresce sobre canga hematítica em Carajás – Pará (Brasil). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 7(1): 79-108. SILVEIRA, M. I., 1994. Estudo sobre estratégias de subsistência de caçadores-coletores pré-históricos do sítio Gruta do Gavião, Carajás (Pará): 1-151. Dissertação (Mestrado em Arqueologia) – Universidade de São Paulo, São Paulo.

Neves, E. G. & J. PETERSEN, 2006. The political economy of Pre-Columbian Amerindians: landscape transformations in Central Amazonia. In: W. BALÉE & C. L. ERICKSON (Ed.): Time and complexity in historical ecology: studies in the Neotropical Lowlands: 279-310. Columbia University Press (Historical Ecology Series), New York.

SILVEIRA, M. I., M. C. L. F. RODRIGUES, E. R. OLIVEIRA & L.-M. LOSIER, 2008. Sequência cronológica de ocupação na área do Salobo (Pará). Revista de Arqueologia 21(1): 61-84.

Petersen, J. B., E. Neves & M. J. Heckenberger, 2001. Gift from the past: terra preta and prehistoric amerindian occupation in Amazonia. In: C. McEwan, C. Barreto & E. G. Neves (Ed.): Unkown Amazon: 86-105. The British Museum Press, London.

SILVEIRA, M. I., M. C. L. F. RODRIGUES, C. L. MACHADO, E. R. OLIVEIRA & L.-M. LOSIER, 2009. Prospecção arqueológica em áreas de floresta – contribuição metodológica da pesquisa na área do Projeto Salobo (Pará). Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia 19: 155-178.

QUINTERO-VALLEJO, E., Y. KLOMBERG, F. BONGERS, L. POORTER, M. TOLEDO & M. PEÑA-CLAROS, 2015, Amazonian dark earth shapes the understory plant community in a Bolivian forest. Biotropica 47(2): 152-161.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás Characterization of soils derived from mafic rocks in the Serra de Carajás Guilherme Resende CorrêaI, Carlos Ernesto G. R. SchaeferII, Gilberto Fernandes CorrêaI, Robert J. GilkesIII, Bruno Araújo Furtado de MendonçaIV, Jaquelina Alves NunesV, Nattaporn PrakongkepVI I

Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, Minas Gerais, Brasil II

Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, Minas Gerais, Brasil III

The University of Western Australia. Crawley, Austrália

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil Universidade do Estado de Minas Gerais. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil

V VI

Soil Mineralogy and Soil Micromorphology Research Group. Bangkok, Thailand

Resumo: A Serra de Carajás, localizada no estado do Pará, Brasil, apresenta grande diversidade de paisagens. A Formação Parauapebas é composta por rochas vulcânicas máficas de idade arqueana cuja alteração em superfície possibilitou uma extensa cobertura de solos, geralmente profundos, recobertos por floresta densa. A expressão típica dessa Formação são platôs de topo plano e bordas escarpadas, com baixo grau de entalhe da drenagem no topo. O objetivo deste trabalho foi o de caracterizar os solos que ocorrem nesta Formação e sua relação com seus respectivos ambientes. Com exceção de alguns cambissolos que ocorrem nas bordas dos platôs, os demais solos apresentaram elevado grau de intemperismo, com forte distrofia e ausência de minerais primários facilmente alteráveis. Esses solos são, em sua maioria, enquadrados como extremamente pedogeneizados, comparados aos solos mais alterados do Brasil. A fauna nativa que transita em alguns solos (P3P) e a pedofauna (cupins e formigas) (P5P) são responsáveis pelos maiores teores de P. Os ambientes hidromórficos estão associados a áreas onde o horizonte litoplíntico é mais espesso e próximo à superfície, o que dificulta a infiltração da água. O porte e a deciduidade da vegetação são influenciados pela ocorrência de horizonte litoplíntico, que está relacionada com sua profundidade. Palavras-chave: Pedofauna. Intemperismo. Plintossolos. Latossolos. Floresta amazônica. Abstract: Serra de Carajás is located in Pará state, Brazil, has a great diversity of landscapes, structured by different lithologies. The Parauapebas Formation consists of mafic volcanic rocks of Archaean age and whose degree of surface modification enabled extensive coverage of generally deep soils, covered by dense forest. A typical expression of this Formation is flat-topped plateaus and steep edges, with a low degree of drainage incision on top. The objective of this study was to characterize the different soils that occur in this Formation and its relationship to their environment. With the exception of some cambisols occurring at the edges of the plateaus, the others soils have a high degree of weathering, with strong dystrophy and lack of easily changeable primary minerals. These soils are mostly classified as extremely weathered, compared to the more altered soils of Brazil. The native fauna that transits in some soils (P3P) and the pedofauna (termites and ants) (P5P) are responsible for the increased levels of P. The hydromorphic environments are associated with areas where plinthic horizon is thicker and near the surface, which hinders water infiltration. The size and deciduousness vegetation is influenced by the occurrence of plinthic horizon and related to its depth. Keywords: Pedofauna. Weathering. Plinthosols. Ferralsols. Amazon rainforest.

CORRÊA, G. R., C. E. R. G. SCHAEFER, G. F. CORRÊA, R. J. GILKES, B. A. F. MENDONÇA, J. A. NUNES & N. PRAKONGKEP, 2016. Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 33-47. Autor para correspondência: Guilherme Resende Corrêa. Universidade Federal de Uberlândia. Instituto de Geografia. Campus Santa Mônica. Uberlândia, MG, Brasil. CEP 38400-902 (guilhermeudi@yahoo.com.br). Recebido em 28/04/2015 Aprovado em 17/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

Introdução Na região da Serra de Carajás, em meio às densas florestas de porte elevado, sobre solos muito intemperizados e profundos derivados de rochas máficas da Formação Parauapebas (Meireles et al., 1984; Resende & Barbosa, 1972), ocorrem áreas exíguas com formações vegetais abertas, sobre solos rasos com horizonte F (litoplíntico) próximo à superfície ou mesmo a solos aflorantes. A paisagem geral dominante é de extensos platôs, em altitudes médias de 650 m, com bordas escarpadas e pouco estáveis. A Formação Parauapebas, datada em 2.759 ± 2 Ma (Machado et al., 1991), é a unidade basal da Bacia Carajás (Docegeo, 1988), representada por rochas vulcânicas máficas verdes (greenstones) hidrotermalmente alteradas (Gibbs et al., 1986). Predominam basaltos, traquiandesitos e, em menor quantidade, riolitos e contribuições piroclásticas de natureza básica a intermediária (Meireles et al., 1984). Esses materiais vulcânicos máficos, por sua vez, repousam sobre um embasamento cristalino de composição gnaissica tonalítica a trondhjemítica (rochas sódicas), datados em 2.859 ± 2 Ma (Machado et al., 1988), que formam o Complexo Xingu (Silva et al., 1974). A clorita, mineral de alteração hidrotermal, é responsável pela cor verde nos metabasaltos, que são rochas verde-acinzentadas, com textura média a fina e intensa venulação, típicas da Formação Parauapebas. Essas rochas apresentam intensidades variadas de alteração hidrotermal e composição formada por Ti-augita reliquiar, tremolita, clorita, plagioclásio, sericita, calcita, epidodo, leucoxênio, titanita, ilmenita e magnetita (Lindenmayer et al., 1995). Gibbs et al. (1986) classificaram as rochas vulcânicas da Serra Norte como basaltos, andesitos basálticos e traquioandesitos, que se mostram moderadamente potássicos. Meirelles & Dardenne (1991) classificaram basaltos sotopostos à formação ferrífera das jazidas de N4 e N8, na Serra Norte, como basaltos e andesitos basálticos enriquecidos em K, Ba e Rb, e pobres em Zr, Nb e Ti. Segundo esses últimos autores, a mineralogia das rochas básicas é composta principalmente por clorita, augita, actinolita, plagioclásio sódico parcialmente

alterado e por minerais subordinados: quartzo, carbonato, titanita, leucoxênio, magnetita, epidoto e feldspato potássico. Zircão, ilmenita e turmalina compõem os principais minerais acessórios (Costa & Hasui, 1997). Gibbs et al. (1986) consideram as rochas vulcânicas do Grupo Grão Pará como produtos de um vulcanismo continental a partir de material mantélico contaminado em nível crustal durante o processo de ascensão e de diferenciação magmática. A Formação Parauapebas é composta por uma sequência metavulcanomáfica-félsica (Araújo & Maia, 1991), com litotipos principais: metabasaltos e metadacitos, exibindo efeito de transformação mineralógica e recristalização metamórfica. Os metabasaltos são constituídos de plagioclásio-actinolita, diopsídio reliquiar, matriz microcristalina, quartzo subordinado, titanita e opacos; os metarriolitos e metadacitos apresentam assembleia mineralógica representada por quartzo, plagioclásio, feldspato potássico, matriz microcristalina e minerais ferromagnesianos alterados (Araújo & Maia, 1991). Os extensos platôs da Formação Parauapebas são relictos da superfície sul-americana (King, 1956), expostos atualmente a um intenso processo de dissecação, com recuo das bordas escarpadas e entalhamento da drenagem. Geralmente, estão sob a cota altimétrica de 650 m, decorrência de processos de soerguimento regional, e recobertos por densa floresta perenifólia em solos muito profundos e homogêneos. Pontualmente, este quadro é interrompido por solos rasos e mal drenados, cuja vegetação assume padrão aberto. Em alguns desses platôs (N4 e N5), foram identificados depósitos bauxíticos (Costa & Hasui, 1997) formados por SiO2 (1,7%), Al2O3 (34,9%), Fe2O3 (25%) e carbono de fonte orgânica (1,5%). Quanto aos minerais desses depósitos, destacam-se a gibbsita, hematita, goethita e Al-goethita; em pequenas quantidades, ocorrem caulinita e anatásio, além de quartzo, turmalina, ilmenita e zircão (Costa et al., 1995). Existem poucos estudos sobre solos derivados de basaltos da Amazônia, particularmente sobre os de Carajás. Diante desta lacuna, o objetivo desse trabalho foi

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

o de caracterizar os atributos químicos e físicos dos solos encontrados em platôs da Formação Parauapebas.

abertura de malha para obtenção da terra fina seca ao ar (TFSA), as quais foram submetidas a análises de acordo com os métodos descritos por EMBRAPA (1997). A análise textural foi realizada pelo método da pipeta, porém com utilização de agitação lenta de 50 rpm por 16 horas (Ruiz, 2005a) e determinação do silte por pipetagem (Ruiz, 2005b). A argila dispersa em água foi determinada seguindo metodologia descrita para análise granulométrica, com agitação rápida (12.000 rpm por 15 minutos) e suprimindo-se o uso do dispersante químico. O pH foi determinado em água e em solução de KCl 1 mol L-1, em suspensão solo/solução na proporção 1:2,5. Os cátions trocáveis foram extraídos por KCl 1 mol L-1, e quantificados por espectrometria de absorção atômica (Ca2+ e Mg2+) e por titulometria com NaOH (Al 3+). O Na +, extraído com solução de acetato de amônio 1,0 mol L-1 a pH 7,0, foi quantificado por fotometria de chama. A acidez potencial (H+ + Al3+) foi extraída por acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0, e quantificada por titulometria com NaOH. P disponível e K+ trocável foram extraídos pelo Mehlich-1, sendo P quantificado pelo método do ácido ascórbico, como descrito por Kuo (1996), e K+ determinado por fotometria de chama. Os micronutrientes Cu2+, Zn2+, Fe2+ e Mn2+

Materiais e Métodos COLETA E DESCRIÇÃO DE SOLOS Dez perfis compondo uma topossequência foram descritos e coletados: P15P, P17P, P16P, P1P, P2P, P3P, P4P, P5P, P6P e P7C (Figura 1), conforme Santos et al. (2005), e classificados de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 1997). As cores dos horizontes foram determinadas por meio de comparação com a caderneta de cores de Munsell (1994). Na escolha dos perfis, buscou-se contemplar as sequências pedológicas que ocorrem na Formação Parauapebas, cujo gradiente vegetacional compreende desde campos graminosos, e/ou formações decíduas, até florestas ombrófilas densas. Todos os solos localizados no alto do platô estão em relevo plano. Os solos coletados nas bordas do platô (P15P e P6P) ocupam relevo montanhoso. ANÁLISES FÍSICAS E QUÍMICAS As amostras de solo coletadas dos horizontes foram secas ao ar, destorroadas e passadas em peneira de 2 mm de

Figura 1. Imagem com a localização dos perfis estudados. Em destaque, o aeroporto e a vila de Carajás.

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

disponíveis foram extraídos pelo extrator Mehlich-1 e determinados por absorção atômica. O teor de matéria orgânica (MO) foi estimado após a determinação do C orgânico, pelo método Walkley Black, sem aquecimento.

de áreas planas, sendo recoberto por floresta ombrófila densa; em transição para o LV e as áreas de surgência do lençol freático, ocorre o Latossolo Vermelho-Amarelo Ácrico típico - LVAw (P16P), que, nos platôs mais amplos, se insere nas porções centrais, onde, no passado, houve restrições de drenagem; em sequência ao LVA, tem-se o Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico – FFc (P1P), solo com forte influência da flutuação do lençol freático, mas sem ocorrência de surgência superficial; em transição para as áreas de solos rasos com surgência do lençol freático em superfície e recobertos por vegetação aberta decídua, ocorre o Plintossolo Pétrico litoplíntico típico – FFlf (P2P), com cobertura de plantas lenhosas baixas tipo escrube; os próximos solos após o FFlf dividem-se em permanentemente encharcados com vegetação hidrófila/higrófila, representados por P3P e P7P, e solos sazonalmente encharcados, que são os perfis P4P e P5P, recobertos com vegetação graminosa e graminosa arbustiva, respectivamente.

Resultados e Discussões No platô da Formação Parauapebas em que foram amostrados os solos, não há entalhe fluvial na parte superior, sendo ele um dos mais extensos e amplos de toda a região da Serra de Carajás (Figuras 1 e 2). Essa região compreende desde ambientes mal drenados, com vegetação aberta, a áreas de solos bem drenados, com declividade inferior a 3%, sendo estes recobertos por floresta densa. Quanto à distribuição dos solos (Figura 2): as bordas, quando estáveis, são circundadas por Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico - FFc (P15P) e recobertas por floresta semidecídua aberta; o Latossolo Vermelho Ácrico típico – LVw (P17P) é o solo dominante da parte superior, ocupando grandes extensões

Figura 2. Corte esquemático da topossequência onde foram coletados os solos na Formação Parauapebas. Sem escala.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SOLOS COLETADOS A variação de solos nas áreas basálticas é elevada, ocorrendo cambissolos, latossolos e plintossolos (Tabela 1). Os latossolos vermelhos (P17P) dominam a parte superior dos platôs, sendo solos muito profundos e

argilosos, intemperizados (aniônicos), bem drenados e que não possuem atração magnética. Possuem capacidade de troca de cátions (CTC) muito baixa e alta adsorção de P (Tabela 2). Este é solo que sustenta o padrão de floresta mais exuberante da Serra de Carajás.

Tabela 1. Características morfológicas dos solos. Legendas: Hor./Prof. = horizonte / profundidade; (1) = situação - posição do perfil na paisagem; (2) = declive local; (3) = presença de mosqueado comum, médio e distinto; (4) = estrutura: grau de desenvolvimento (F - forte, M - moderado), tamanho (MP - muito pequeno, P - pequeno, MPP - muito pequeno e pequena, PM - pequena a média, PG - pequena a grande, MG - média e grande), tipo (G - granular, BS - bloco subangular, Gr - grumosa); (5) = consistência no estado úmido: S - solto, MF - muito friável, F - friável, Fr - firme; (6) = consistência no estado molhado: Pl - plástico, Pe - pegajoso, LPl - ligeiramente plástico, LPe - ligeiramente pegajoso. (Continua) Hor./Prof. (cm)

Situação (1)

Declive (2) e altitude

Cor úmida (3) (Munsell)

Drenagem

Estrutura (4)

Consistência Úmido (5) Molhado (6)

P15P: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico (FFc) Ac (0-12)

2,5YR 4/4

M, P, G e F, MP, BS

Pl/LPe

BAc (12-36)

2,5YR 3/6

M, MP, G e F, MP, BS

Pl/LPe

10R 3/6

F, MP, G e F, MP, BS

Pl/LPe

10R 3/4

F, MP, G e F, P, BS

Pl/LPe

2,5YR 3/6

M, MP, G e M, P, BS

Pl/Pe

2,5YR 3/6

M, MP, G e M, PM, BS

Pl/Pe

10R 4/6

M, MP, G e F, PG, BS

Pl/Pe

10R 4/6

M, MP, G e F, PM, BS

Pl/Pe

Bwc1 (36-86)

Borda de platô

70% 662 m

Acentuadamente drenado

Bwc2 (86-106+)

P17P: Latossolo Vermelho Ácrico típico (LVw) A (0-16) BA (16-39) Bw1 (39-72)

Alto de platô

2% 657 m

Bem drenado

Bw2 (72-103 ) +

P16P: Latossolo Vermelho-Amarelo Ácrico típico (LVAw) A (0-10)

7,5YR 5/8

M, MPP, G e F, P, BS

Pl/LPe

AB (10-20)

7,5YR 5/8

M, PM, BS e F, MP, G

Pl/LPe

5YR 5/8

M, MPP, G e F, PM, BS

Pl/Pe

5YR 5/6

M, MPP, G e F, PG, BS

Pl/Pe

Bw2 (76-115)

5YR 5/8

M, MPP, G e F, PG, BS

Pl/Pe

Bw3 (115-138+)

5YR 5/8

M, MPP, G e F, PG, BS

Pl/Pe

BA (20-37) Bw1 (37-76)

Alto de platô

0% 641 m

Bem drenado

P1P: Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico (FFc) O (0-7)

7,5 YR 2,5/2

Maciça

LPl/LPe

AO (7-15)

7,5YR 3/3

M, MPP, G

LPl/LPe

A (15-31)

10YR 3/6

M, MPP, G

LPl/LPe

7,5YR 5/6

M, PM, BS e M, MP, G

LPl/LPe

10YR 5/6

M, MP, G e F, PM, BS

LPl/LPe

Bc2 (55-64)

10YR 5/8

M, MP, G e F, PG, BS

LPl/LPe

F/Bc (64-86+)

7,5YR 4/6 (60%) e 5YR 4/6 (40%)

BA (31-42) Bc1 (42-55)

Alto de platô

1% 668 m

Imperfeitamente drenado

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

Tabela 1.

(Conclusão)

Hor./Prof. (cm)

Situação (1)

Declive (2) e altitude

Cor úmida (3) (Munsell)

Drenagem

Estrutura (4)

Consistência Úmido (5) Molhado (6)

P2P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico (FFlf) H (0-9)

10YR 3/2

M, P, G

LPl/LPe

BA (9-11)

10YR 4/6

F, M, BS

LPl/LPe

10YR 5/6

F, MG, BS

LPl/LPe

Alto de platô

Bi (11-38)

1% 667 m

Mal drenado

F (38 )

P3P: Plintossolo Pétrico Concrecionário gleissólico (FFc) Hc (16-32)

Depressão lacustre em alto de platô

1% 664 m

Muito mal drenado

10YR 3/2

Maciça

LPl/LPe

M, MP, G

LPl/LPe

P4P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico (FFlf) O (0-7)

Alto de platô

F (7+)

1% 665 m

10YR 3/1

Mal drenado

P5P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico (FFlf) AOc (0-28) AOc2 (28-38)

Alto de platô

F (38+)

1% 665 m

Mal drenado

10YR 2/1

M, MP, G e F, P, Gr

LPl/LPe

7,5YR 2,5/1

M, MP, G

LPl/LPe

P6P: Cambissolo Háplico Tb Distrófico latossólico (CXvd) A (0-12) BA (12-31) Bi1 (31-71) Bi2 (71-92)

Borda de platô Terço médio/ inferior

70% 503 m

Bem drenado

C/B (92-140 ) +

2,5YR 4/6

M, PM, BS e F, MP, G

Pl/Pe

2,5YR 4/8

M, PM, BS e F, MPP, G

Pl/Pe

2,5YR 4/6

M, PM, BS e M, P, G

Pl/Pe

2,5YR 4/6

F, MP, G

Pl/Pe

2,5YR 4/6

M, P, G

Pl/Pe

Maciça

LPl/LPe

P7P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico (FFlf) H (0-13) F (13 ) +

Ligeira depressão em alto de platô

1% 665 m

10YR 5/3

Muito mal drenado

O espesso nível laterítico (petroplintita) próximo à superfície ou mesmo aflorante em alguns platôs da Formação Parauapebas torna possível a ocorrência de solos rasos (P2P, P3P, P4P, P5P e P7P), que, embora provenham de basaltos que originalmente possuem magnitita em sua composição, não apresentam mais atração magnética, sendo oxídicos, aniônicos, dessaturados, com grande capacidade de adsorção de P e favoráveis ao acúmulo de MO (Tabela 2) e, ainda, com formação de horizonte O ou H. Esses solos são menos argilosos (Tabela 3) do que os das áreas de floresta

ombrófila, e a fração de areia é composta por concreções de óxidos de Fe e Al, e quartzo em pequenas quantidades. As raízes não ultrapassam o horizonte litoplíntico, impedindo gradualmente a presença de indivíduos de porte arbóreo e mesmo arbustivo. A paisagem plana, aliada ao horizonte litoplíntico, favorece um pedoclima que oscila entre o excesso de água, nos períodos de precipitação, à deficiência extrema, nos meses de estiagem. Nessas áreas, ocorre um padrão muito contrastante de vegetação, que varia de matas decíduas baixas a áreas totalmente abertas de porte herbáceo.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

Tabela 2. Análises químicas de rotina das sequências de solos na Formação Parauapebas. Legenda: Horiz = horizonte. (Continua) Al3+ H+Al t T V m pH P K Na Ca2+ Mg2+ S Prem ISNa MO Horiz (dag kg-1) (mg L-1) (%) mg dm-3 cmol dm-3 % H O KCl ΔpH 2

P15P: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico Ac

3,67 3,66 -0,01 2,6

0,0

0,13

0,12 0,40 2,38

18,9

2,78 19,30 2,1

85,6

12,54

12,2

0,00

BAc

4,14 4,15 0,01

1,6

0,0

0,00

0,01 0,09 0,86

10,8

0,95 10,89 0,8 90,5

6,40

10,1

0,00

Bwc1 4,17 4,52 0,35

1,4

0,0

0,00 0,00 0,02 0,38

7,1

0,40

7,12

0,3 95,0

3,58

4,8

0,00

Bwc2 4,38 4,75 0,37

1,7

0,0

0,00 0,00 0,00 0,38

5,3

0,38

5,30

0,0 100,0

2,30

3,7

0,00

86,6

9,21

12,9

0,00

P17P: Latossolo Vermelho Ácrico típico A

3,99 3,75 -0,24 2,5

0,0

0,12

0,07 0,28 1,81

15,6

2,09 15,88 1,8

4,38 4,20 -0,18

1,2

0,0

0,00 0,00 0,03 0,67

7,7

0,70

7,73

0,4 95,7

4,09

14,3

0,00

Bw1

4,62 4,68 0,06

1,0

0,0

0,00 0,00 0,01 0,00

5,0

0,01

5,01

0,2

0,0

2,43

5,5

0,00

Bw2 4,52 4,93 0,41

1,0

0,0

0,00 0,00 0,00 0,00

4,2

0,00

4,20

0,0

2,05

4,5

0,00

P16P: Latossolo Vermelho-Amarelo Ácrico típico A

4,02 3,92

1,7

0,0

0,16

0,06 0,32 0,95

13,7

1,27 14,02 2,3 74,8

7,68

15,0

0,00

4,31 4,23 -0,08 1,4

-0,1

0,0

0,00 0,00 0,07 0,29

8,8

0,36

8,87

0,8 80,6

4,61

11,0

0,00

4,45 4,51 0,06

1,4

0,0

0,00 0,00 0,04 0,10

6,6

0,14

6,64

0,6

71,4

3,33

8,6

0,00

Bw1

4,50 4,78 0,28

0,6

0,0

0,00 0,00 0,00 0,00

5,0

0,00

5,00

0,0

2,81

4,9

0,00

Bw2 4,67 5,05 0,38

0,6

0,0

0,00 0,00 0,00 0,00

4,9

0,00

4,90

0,0

2,43

3,3

0,00

Bw3 4,70 5,09 0,39

0,5

0,0

0,00 0,00 0,00 0,00

4,4

0,00

4,40

0,0

2,30

3,2

0,00

P1P: Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico O

3,84 3,38 -0,46 7,2

1,1

0,96 0,38 1,50 3,80

31,1

5,30 32,60 4,6

71,7

44,78

16,9

0,09

4,18 4,17 -0,01 3,7

1,1

0,07

0,23 2,05

20,3

2,28 20,53 1,1

89,9

25,35

4,8

0,21

4,57 4,62 0,05

1,8

2,1

0,04 0,07 0,14 0,39

10,6

0,53 10,74 1,3

73,6

10,40

4,9

1,72

0,11

4,98 5,05 0,07

0,7

0,0

0,00 0,05 0,05 0,00

6,9

0,05

6,95

0,7

0,0

6,72

2,7

0,00

Bc1

5,09 5,25 0,16

0,5

0,0

0,00 0,03 0,03 0,00

4,8

0,03

4,83

0,6

0,0

3,69

4,4

0,00

Bc2

5,16 5,34 0,18

0,4

0,0

0,04 0,04 0,08 0,00

3,5

0,08

3,58

2,2

0,0

2,77

4,7

0,00

5,29 5,50 0,21

0,7

0,0

0,05 0,04 0,10 0,00

2,6

0,10

2,70

3,7

0,0

1,84

6,5

0,00

1,50 14,42 4,3 58,7

24,04

8,5

0,32

P2P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico H

5,08 4,38 -0,7

3,5 35

1,1

0,36

0,17 0,62 0,88

13,8

5,24 5,57

5,45 5,75

0,3

1,4

0,0

0,04 0,04 0,10 0,00

4,7

0,10

4,80

2,1

0,0

10,54

4,8

0,00

0,3

0,7

0,0

0,00 0,04 0,05 0,00

3,5

0,05

3,55

1,4

0,0

8,23

2,6

0,00

1,05 11,27 3,3 64,8

14,82

12,8

0,46

32,10

2,7

6,9

27,33

6,4

1,19

P3P: Plintossolo Pétrico Concrecionário gleissólico Hc

4,83 4,45 -0,38 14,4 10

1,1

0,27 0,07 0,37 0,68

10.9

P4P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico O

5,40 4,23 -1,17

2,2 42

7,1

0,12

0,13 0,39 0,88

14,3

1,27 14,69 2,7 69,3

P5P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico AOc 4,28 4,18 -0,10 6,4 28

6,1

0,20 0,07 0,37 1,85

21,7

2,22 22,07 1,7

83,3

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

Tabela 2. Horiz

(Conclusão) pH

H2O KCl ΔpH

Ca2+ Mg2+

mg dm-3

Al3+ H+Al

cmolc dm-3

m %

Prem ISNa MO (dag kg-1) (mg L-1) (%)

P5P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico AOc2 4,78 4,35 -0,43 9,0

3,1

0,10

0,07 0,22 0,88

17,4

1,10 17,62 1,2

80,0

19,76

4,5

1,23

P6P: Cambissolo Háplico Tb Distrófico latossólico A

4,21 3,61 -0,60 2,4 49

0,1

0,29 0,92 1,34 3,32

10,0

4,66 11,34 11,8 71,2

4,61

24,3

0,01

4,51 3,70 -0,81 0,7

0,0

0,05

0,41 0,49 3,80

8,2

4,29

8,69

5,6 88,6

2,24

15,1

0,00

0,14

Bi1

4,56 3,74 -0,82 0,7

0,0

0,02

0,17 3,80

6,8

3,97

6,97

2,4 95,7

1,45

10,1

0,00

Bi2

4,56 3,74 -0,82 0,7

0,0

0,07 0,23 0,32 4,29

7,7

4,61

8,02

4,0

93,1

1,45

10,9

0,00

C/B

4,45 3,75 -0,70 0,7

0,0

0,03

6,6

3,95

6,75

2,2 96,2

1,45

10,1

0,00

6,21

1,8

9,88

5,9

0,40

0,10

0,15 3,80

P7P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico AC

5,56 5,12 -0,44 1,6

0,1

0,04 0,05

0,11 0,00

6,1

0,11

0,0

Tabela 3. Resultado da análise granulométrica dos solos da Formação Parauapebas. Legendas: Horiz = horizonte; * = percentagem em relação ao volume total do solo, estimado visualmente em campo. (Continua) Argila dispersa Calhau* Composição granulométrica da terra fina (dag kg-1) Relação em água Classe textural Horiz cascalho silte/argila Areia grossa Areia fina Silte Argila % % P15P: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico Ac

0,14

Muito argilosa

BAc

0,18

Muito argilosa

Bwc1

0,18

Muito argilosa

Bwc2

0,32

Muito argilosa

P17P: Latossolo Vermelho Ácrico típico A

0,10

Muito argilosa

0,13

Muito argilosa

Bw1

0,09

Muito argilosa

Bw2

0,13

Muito argilosa

0,16

Muito argilosa

0,20

Muito argilosa

0,17

Muito argilosa

P16P: Latossolo Vermelho-Amarelo Ácrico típico

Bw1

0,13

Muito argilosa

Bw2

0,14

Muito argilosa

Bw3

0,16

Muito argilosa

P1P: Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico O

0,57

Franco-argilosa

0,67

Argila

0,63

Argila

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

Tabela 3. Horiz

Calhau* cascalho %

Composição granulométrica da terra fina (dag kg-1) Areia grossa

Areia fina

Silte

Argila

Relação silte/argila

Argila dispersa em água %

(Conclusão) Classe textural

P1P: Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico BA

0,48

Argila

Bc1

0,31

Muito argilosa

Bc2

0,43

Argila

F/Bc

0,52

Argila

1,05

Franco-argilosa

1,24

Franco-argilo-siltosa

1,21

Franco-argilo-siltosa

Argila

Franco-argilosa

P2P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico

P3P: Plintossolo Pétrico Concrecionário gleissólico 3

0,59

P4P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico O

0,97

AOc

0,56

Franco-argilo-arenosa

AOc2

0,30

Franco-argilo-arenosa

P5P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico

P6P: Cambissolo Háplico Tb Distrófico latossólico A

0,57

Argila

0,62

Argila

Bi1

0,59

Argila

Bi2

0,67

Argila

C/B

0,54

Argila

P7P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico H

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Os solos podem ser divididos em dois grupos quanto às características morfológicas (Tabela 1): 1) os de boa drenagem (P15P, P17P, P16P e P6P) e 2) os com restrição de drenagem (P1P, P2P, P3P, P4P, P5P e P7P). No primeiro grupo, eles apresentaram cores vermelho-escuras, à exceção de P16P, com cores vermelho-amareladas, e nos horizontes superficiais, com cores mais brunadas por influência da matéria orgânica. Nos solos do primeiro grupo, tem-se o predomínio de estruturas em blocos e granulares, bem desenvolvidas; a consistência úmida é

0,73

muito friável a friável e, quando molhados os solos são plásticos e ligeiramente pegajosos a pegajosos. Os perfis P15P, P16P e P17P são solos profundos, bem drenados a acentuadamente drenados (Tabela 1). P6P é um pouco mais raso do que os demais, sendo o único a apresentar saprolito a menos de dois metros de profundidade. No segundo grupo, os solos possuem cores que vão de bruno-amarelado (P1P, P2P e P7P) a cores mais gleizadas (P3P), quando prevalece a influência mineral; e nos solos mais ricos em material orgânico (P4P e P5P), as cores são mais escuras, pretas (Tabela 1). Apesar do

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

hidromorfismo, boa parte dos solos apresentou estrutura moderadamente desenvolvida (P1P, P2P, P4P e P5P) e somente nas áreas em que a saturação por água é permanente, caso de P3P e P7P, a estrutura é maciça. A consistência do solo quando úmido é geralmente muito friável para maior parte dos solos e, quando molhado, apresenta-se ligeiramente plástico e ligeiramente pegajoso, consequência dos altos teores de óxido, principalmente gibbsita.

concreções ferruginosas em todos os horizontes (Tabela 3), P1P, com 60 a 80% do volume ocupado por concreções nos horizontes concrecionários Bic e Bic2 respectivamente, P3P, com 30%, P5P, com 30 e 60%, e P6P, variando de 10 a 60%, dependendo do horizonte (Tabela 3), mas, ao contrário dos anteriores, em P6P a fração grosseira é dominada por fragmentos alterados de rocha máfica. O perfil P5P é o que apresenta maior participação da fração areia, nesse caso, areia grossa, com 58 e 68 dag kg-1 nos respectivos horizontes superficial e subsuperficial. Essa fração é composta por concreções ferro-aluminosas, geralmente de pequeno tamanho, entre 3 e 1 mm. Nos demais solos, o principal contribuinte na fração areia são concreções, com exceção para P6P, com maior conteúdo de quartzo.

ANÁLISES FÍSICAS Os latossolos (P16P e P17P) apresentaram as maiores proporções de argila, acima de 80 dag kg-1, em todos os horizontes (Figura 3 e Tabela 3), corroborando as características do material de origem e do grau de intemperismo. Os valores de silte, geralmente em torno de 10 dag kg-1, são provavelmente resultados da não dispersão total da argila pelo método utilizado. O plintossolo P15P também se enquadra na classe textural muito argilosa, à semelhança de P16P e P17P (Tabela 3), embora apresente mais areia, especialmente a grossa, em relação aos latossolos. Essas areias são formadas principalmente por concreções ferruginosas, que, geralmente, estão no tamanho de calhaus e cascalhos no perfil P15P. Os solos afetados por hidromorfismo (P1P, P2P, P3P, P4P e P7P) apresentaram teor de silte acima do esperado para solos muito intemperizados, como esses (Tabela 3). Para a maioria dos horizontes, o teor de silte encontra-se em valores próximos ou maiores do que 30 dag kg-1, provavelmente em função da cimentação por óxidos de Fe e Al das partículas de argilas, impedindo a completa dispersão pelo método utilizado (Donagemma et al., 2003). Os valores de silte em P6P (Tabela 3), entre 30 e 35 dag kg-1, são condizentes com a presença de rocha máfica, muito alterada, rica em silte e presente na maior parte do perfil. Em muitos solos, ocorre considerável proporção de concreções do tamanho de calhau e cascalho, como é o caso de P15P, com 50 a 60% do volume ocupado por

ELEMENTOS TROCÁVEIS, MATÉRIA ORGÂNICA E pH O perfil P15P apresentou os valores mais baixos de pH (H2O), com exceção do horizonte Bwc2, fortemente ácido, os demais são extremamente ácidos (pH < 4,3). Alguns horizontes superficiais de outros perfis (P16P, P17P,

Figura 3. Agrupamento textural dos perfis coletados na Formação Parauapebas.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

baixos (Tabela 2), exceto: 1) onde ocorre influência maior da MO no solo, que permite uma menor adsorção de P, com P-rem mais alto, além de contribuir para a ciclagem biogeoquímica; 2) nos solos, em que a atividade da fauna é mais intensa, no caso de P3P, ambiente de lago, única fonte de água no alto desse platô, que conta ainda com oferta de frutos apreciados pela fauna (buritis e buritiramas). A presença de água e de frutos influi como atrativo para o trânsito de variadas espécies de pássaros, mamíferos, anfíbios, entre outros. O P aportado pela fauna, por ser menos móvel em relação aos demais elementos (Tabela 2), permanece no solo (Woods, 2003; Corrêa et al., 2013). Em P5P, destaca-se a atividade de térmitas e formigas, que também propiciam um acúmulo superficial maior de P (Tabela 2). Em subsuperfície, contudo, os valores sempre se reduzem de forma acentuada. Os perfis P16P, P17P, P1P, P2P e P7P apresentam característica de solos extremamente intemperizados, com comportamento químico (Tabelas 1 e 2) e morfológico semelhantes ao de solos ácricos e gibbsíticos do Cerrado, na região central do Brasil (Corrêa, 1989; Ker, 1995). Um dos indicativos da composição rica em gibbsita são os valores baixos ou nulos de Al3+ nos complexos de troca catiônica (Tabela 2), para os solos referidos anteriormente, nos horizontes com menor influência da MO. O Al3+ é mais presente no solo menos intemperizado, P6P (Tabela 2), destacando-se também outras características, como maior P-rem, maior CTC efetiva, soma de bases e saturação por bases. Alguns dos solos presentes na Tabela 2 atendem às exigências para o caráter ácrico (EMBRAPA, 2013), como soma de bases trocáveis (Ca2+, Mg2+, K+ e Na+) mais alumínio extraível por KCl 1mol. L-1 (Al3+) em quantidade igual ou inferior a 1,5 cmol c/kg, além de pH KCl 1mol. L-1 igual ou superior a 5,0; ou ainda delta pH positivo ou nulo. Possuem caráter ácrico os perfis P15P, P17P, P16P, P1P, P2P e P7P, ou seja, a maior parte dos solos derivados de rochas máficas da Formação Parauapebas alcançou o máximo estágio de alteração pedológica.

P5P e P6P) também possuem classe extremamente ácida (EMBRAPA, 2013), decorrente da produção de H+ pelas reações de alteração da MO (matéria orgânica). Na grande maioria, os solos (Tabela 2) derivados de rochas máficas da Formação Parauapebas (P16P, P17P, P1P e horizontes mais superficiais de P2P, P3P, P5P e P6P) são enquadrados em fortemente ácidos (pH entre 4,3 e 5,3). Os solos mais afetados por hidromorfismo possuem pH (H2O) mais elevados, classificados como moderadamente ácido (pH entre 5,4 e 6,5), a exemplo de P4P, P7P e o horizonte mais profundo de P2P. O aumento do pH desses perfis se dá pela condição redutora do meio, especialmente na geração de OH- na mudança do Fe3+ para Fe2+. O teor de MO é geralmente elevado, principalmente se considerada a realidade amazônica (Brasil, 1974, 1975, 1976) para os solos de melhor drenagem. O clima relativamente mais ameno na Serra dos Carajás deve favorecer o maior acúmulo de MO em relação aos padrões de altitudes mais baixos e temperaturas mais elevadas da Amazônia em geral. Os solos afetados por hidromorfismo apresentam maiores teores de MO (Tabela 2), em certos solos com valores muito altos, caracterizando horizonte hístico (EMBRAPA, 2013), a exemplo de P5P, embora outros solos/horizontes, por não atingirem profundidade suficiente (EMBRAPA, 2013), não se enquadrem como horizonte hístico, caso de P1P (O e AO), P2P (H) e P4P. O perfil P7P, embora seja um dos mais saturados por água, não apresenta significativo acúmulo de MO em relação aos solos anteriormente citados (Tabela 2). Nos latossolos P16P e P17P, a distribuição de MO é gradual a partir dos horizontes Bw (Tabela 2), o que pode indicar boa estabilidade da MO e efetiva pedobioturbação. Em todos os solos, a MO desempenha papel importante, por ser o principal responsável pela CTC. Os solos desenvolvidos da Formação Parauapebas são muito dessaturados, possuindo baixa fertilidade (Ribeiro et al., 1999), distrofia acentuada e, em muitos casos, o complexo de troca catiônica é predominado por Al3+ (Tabela 2). Os valores de P disponível são muito

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

Na Tabela 4, os solos apresentaram valores de micronutrientes bem variados. Os teores de Zn são geralmente baixos a muito baixos (Ribeiro et al., 1999), destacando-se apenas em P4P e, principalmente, em P3P, com valores muito altos (> 32 mg dm-3), em decorrência da atividade da fauna mais destacada nesses dois solos. O Zn é um bom marcador da atividade biológica, permanecendo muito tempo no solo, à semelhança do P (Woods, 1995, 2003; Corrêa et al., 2011). O Fe extraível possui valores mais altos nos horizontes superficiais (Tabela 4), devido à

sua relação com a MO de complexação, apresentando formas mais disponíveis em relação aos horizontes com maior proporção da parte mineral. Os perfis P3P e P4P apresentaram teores mais elevados de Fe extraído pelo Mechlich-1, pelo processo mais intenso da degradação da canga e liberação de Fe2+ em ambiente hidromórfico. Os valores de Mn variaram muito (Tabela 4), sendo geralmente baixos (Ribeiro et al., 1999), com exceção para P6P, solo pedogeneticamente mais jovem. O cobre geralmente apresenta baixos valores, com exceção de P15P e P6P.

Tabela 4. Resultado dos micronutrientes e metais pesados extraídos por Mechlich-1. Micronutrientes (mg dm-3) Horizontes Profundidade (cm) Zn Fe Mn Cu

(Continua) Metais pesados (mg dm ) -3

0,00

P15P: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico Ac (0-12)

0,73

177,1

6,9

2,25

0,00

BAc (12-36)

0,41

70,2

7,2

3,61

0,00

Bwc1 (36-86)

0,09

28,9

7,0

3,25

0,00

Bwc2 (86-106 )

0,09

21,8

3,1

2,84

0,00

P17P: Latossolo Vermelho Ácrico típico A (0-16)

0,36

141,3

3,4

1,18

0,00

BA (16-39)

0,10

37,1

1,5

0,85

0,00

Bw1 (39-72)

0,04

21,1

2,7

0,67

0,00

Bw2 (72-103 )

0,05

15,2

2,0

0,51

0,00

A (0-10)

0,44

98,4

5,8

0,56

0,00

AB (10-20)

0,29

58,9

3,6

0,62

0,00

BA (20-37)

0,13

31,9

3,4

1,16

0,00

P16P: Latossolo Vermelho-Amarelo Ácrico típico

Bw1 (37-76)

0,01

23,5

3,4

0,42

0,00

Bw2 (76-115)

0,05

14,4

2,2

0,41

0,00

Bw3 (115-138 )

0,00

10,4

2,1

0,41

0,00

P1P: Plintossolo Pétrico Concrecionário cambissólico O (0-7)

1,12

60,0

16,8

0,02

0,00

0,70

0,15

9,74

AO (7-15)

0,62

26,6

3,5

0,00

0,31

0,43

0,17

1,36

A (15-31)

0,52

26,2

7,8

0,00

1,14

0,40

0,15

1,29

BA (31-42)

0,25

24,0

7,4

0,00

0,64

0,15

0,97

Bc1 (42-55)

0,22

21,7

2,6

0,00

1,08

0,49

0,15

1,07

Bc2 (55-64)

0,23

20,4

0,9

0,00

0,14

0,60

0,14

1,46

F/Bc (64-86 )

0,30

24,7

1,0

0,00

0,40

0,15

1,78

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

Tabela 4.

(Conclusão)

Horizontes Profundidade (cm)

Micronutrientes (mg dm-3) Zn

Metais pesados (mg dm-3) Cu

P2P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico H (0-9)

0,90

117,4

3,3

0,41

1,27

0,54

0,17

1,17

BA (9-11)

0,22

37,6

0,4

0,05

0,00

0,82

0,17

1,04

Bi (11-38)

0,16

24,4

0,3

0,05

0,32

0,53

0,18

1,22

0,70

0,19

1,27

0,38

0,17

1,13

P3P: Plintossolo Pétrico Concrecionário gleissólico Hc

32,40

323,1

1,5

0,42

0,00

P4P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico O

3,49

476,5

2,0

0,32

0,00

P5P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico AOc

0,46

54,3

2,5

0,00

0,68

0,16

1,03

AOc2

0,41

135,8

0,9

0,00

0,50

0,57

0,16

0,92 1,03

P6P: Cambissolo Háplico Tb Distrófico latossólico A

1,12

145,8

32,2

BA Bi1

4,18

1,14

0,68

0,16

0,25

81,5

0,14

55,3

6,4

5,11

0,00

0,50

0,21

1,21

5,2

4,49

0,00

0,50

0,16

1,42

Bi2

0,16

47,2

5,0

4,00

0,00

0,52

0,16

1,55

C/B

0,18

45,0

6,5

4,62

2,63

0,71

0,16

1,33

0,32

0,56

0,15

1,33

P7P: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico 53,1

0,4

0,39

1,57

Conclusões A floresta perenifólia de alto porte associada às áreas de basaltos é interrompida nos locais onde o horizonte litoplíntico está próximo à superfície. Nestes locais, a vegetação florestal passa a ser decídua e, na medida que o horizonte litoplíntico vai aflorando, a vegetação graminosa passa a predominar. Os ambientes hidromórficos no alto dos platôs estão associados a horizontes litoplínticos que dificultam a infiltração da água, permitindo em algumas áreas a formação de pequenas lagoas. Os solos que apresentaram os teores de fósforo disponíveis mais elevados estão associados a locais em que se têm maior trânsito e permanência da fauna nativa, a exemplo do Plintossolo Pétrico Concrecionário gleissólico (P3P) e de solos em que a atividade da pedofauna (formigas e cupins) é mais expressiva (P5P).

Os metais pesados extraídos por Mehlich-1 não foram detectados (Tabela 4) nos solos bem drenados no alto do platô (P15P, P16P e P17P). Nos solos afetados por condições hidromórficas, P1P, P2P, P3P, P4P, P5P e P7P, além de P6P com boa drenagem, mas com característica de menor intemperismo em relação aos demais, apresentaram baixos valores de metais pesados (Tabela 4). A presença de Cr, Ni, Cd e Pb no complexo de troca catiônica é esperada, considerando que o material de origem provém de rochas máficas relativamente ricas nesses elementos. Nos dados de metais pesados da Tabela 4, o que mais destoa é o valor de 9,94 mg dm-3 de Pb no horizonte O de P1P, associado à MO, que possui forte influência nesse teor (Kabata-Pendias et al., 1992; Alloway, 1995), além da natureza acumulativa do Pb em superfície.

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás

Os latossolos desenvolvidos dos basaltos da Formação Parauapebas enquadram-se entre os mais intemperizados de toda Amazônia, comparáveis aos latossolos mais oxídicos do Planalto Central do Brasil.

DONAGEMMA, G. K., H. A. RUIZ, M. P. F. FONTES, J. C. KER & C. E. G. R. SCHAEFER, 2003. Dispersão de Latossolos em resposta à utilização de pré-tratamentos na análise textural. Revista Brasileira de Ciência do Solo 27: 765-772. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 1997. Manual de métodos de análise de solo: 2. ed. Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rio de Janeiro.

Referências

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 2013. Sistema brasileiro de classificação de solos: 1-380. Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rio de Janeiro.

ALLOWAY, B. J., 1995. Heavy metals in soils. John Wilwy & Sons, Inc. New York. ARAÚJO, O. J. B. & R. G. N. MAIA (Org.), 1991. Serra dos Carajás. Folha SB.22-Z-A: estado do Pará: 1-136. DNPM/CPRM (Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil), Brasília.

GIBBS, A. K., K. R. WIRTH, W. K. HIRATA & W. J. OLSZEWSKI JR., 1986. Age and composition of the Grão Pará Group volcanics, Serra dos Carajás. Revista Brasileira de Geociências 16: 201-211.

BRASIL, 1974. Departamento Nacional da Produção Mineral. Projeto RADAMBRASIL. Folha SA. 22 Belém: geologia, geomorfologia, solos, vegetação e uso potencial da terra. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais), Rio de Janeiro.

Kabata-Pendias, A., S. Dudka, A. Chipecka & T. Gawinsowska, 1992. Biogeochemistry of trace metals. Adriano D. C. Lewis Publishers, Boca Raton.

BRASIL, 1975. Departamento Nacional de Produção Mineral. Projeto RADAMBRASIL. Folha SB. 21 Tapajós: geologia, geomorfologia, solos, vegetação e uso potencial da terra. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais), Rio de Janeiro.

KER, J. C., 1995. Mineralogia, sorção e desorção de fosfato, magnetização e elementos traços de Latossolos do Brasil: 1-181. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

BRASIL, 1976. Departamento Nacional de Produção Mineral. Projeto RADAMBRASIL. Folha SA. 21 – Santarém: geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e uso potencial da terra. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais), Rio de Janeiro.

KING, L. C., 1956. A geomorfologia do Brasil Oriental. Revista Brasileira de Geociências 18(2): 147-265. KUO, S., 1996. Phosphorus. In: D. L. SPARKS (Ed.): Methods of soil analysis: 869-919. ASA and SSSA, Madison.

CORRÊA, G. F., 1989. Les microrelief “murundus” et leur environnement pédologique dans l’ouest du Minas Gerais, région du plateau central brésilien. Tese (Doutorado em Solo) – Université de Nancy I, Vandoeuvre-les-Nancy.

Lindenmayer, Z. G., J. H. Laux & A. C. Vieiro, 1995. O papel da alteração hidrotermal nas rochas da Bacia Carajás. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 125-145.

CORRÊA, G. R., C. E. G. SCHAEFER, V. D. FREITAS MELO, K. W. D. SOUZA, J. C. KER, I. M. M. RODRIGUES & E. O. SENRA, 2011. Physical and chemical attributes of archaeological soils developed from shell middens in the Região dos Lagos, Rio de Janeiro, Brazil. Revista Brasileira de Ciência do Solo 35(4): 1100-1111.

MACHADO, N., D. LINDENMAYER & Z. LINDENMAYER, 1988. Geocronologia U-Pb da província metalogenética de Carajás, Pardi: resultados preliminares. Anais do Congresso Latino-Americano de Geologia 1: 339-347.

CORRÊA, G. R., C. E. SCHAEFER & R. J. GILKES, 2013. Phosphate location and reaction in an archaeoanthrosol on shell-mound in the Lakes region, Rio de Janeiro State, Brazil. Quaternary International 315: 16-23.

MACHADO, N., Z. G. LINDENMAYER, T. E. KROGH & D. LINDENMAYER, 1991. U-Pb geochronology of Archean magmatism and basement reactivation in the Carajás area, Amazon shield, Brazil. Precambrian Research 49(3-4): 329-354.

COSTA, J. B. S., J. B. ARAÚJO, A. SANTOS, X. S. JORGE JOÃO, M. J. B. MACAMBIRA & J.-M. LAFON, 1995. A Província Mineral de Carajás: aspectos tectono-estruturais, estratigráficos e geocronológicos. Boletim Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 199-235.

MEIRELES, E. M., W. K. HIRATA, A. F. AMARAL, C. A. MEDEIROS FILHO & W. C. GATO, 1984. Geologia das Folhas Carajás e Rio Verde, Província Mineral de Carajás, Estado do Pará. Anais do Congresso Brasileiro de Geologia 34(5): 2163-2174. MEIRELLES, M. R. & M. A. DARDENNE, 1991. Vulcanismo basáltico de afinidade shoshonítica em ambiente de arco arqueano, Grupo Grão Pará, Serra dos Carajás, PA. Revista Brasileira de Geociências 21(1): 41-50.

COSTA, J. B. S. & Y. HASUI, 1997. O Pré-Cambriano da região amazônica no Brasil. Anais do Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos 6: 39-41.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 33-47, jan.-abr. 2016

SANTOS, R. D., R. C. LEMOS, H. G. SANTOS, J. C. KER & L. H. C. ANJOS, 2005. Manual de descrição e coleta de solo no campo: 5. ed.: 1-92. SBCS, Viçosa.

MUNSELL, 1994. Soil color charts: 1-28. Munsell Color Company, Baltimore. RESENDE, N. P. & A. L. M. BARBOSA, 1972. Relatório de pesquisa de minério de ferro, distrito ferrífero da Serra dos Carajás, Estado do Pará: 1: 248. AMZA, Belém.

SILVA, C. G., M. I. C. LIMA, A. R. F. ANDRADE, R. S. ISSLER & G. GUIMARÃES, 1974. Geologia. In: BRASIL. Projeto RADAMBRASIL: Folha SB.22 Araguaia e parte de SC.22 Tocantins; geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e uso potencial da Terra: 1: 1-143. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais, 4), Rio de Janeiro.

RIBEIRO, A. C., P. T. G. GUIMARÃES & V. H. ALVAREZ V. (Ed.), 1999. Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais: 5ª aproximação: 1-359. CFSEMG, Lavras.

WOODS, W. I., 1995. Comments on the black earths of Amazonia. In: F. A. SCHOOLMASTER (Ed.): Papers and Proceedings of the Applied Geography Conferences: 18: 159-165. Applied Geography Conferences, Inc., Denton.

RIO DOCE GEOLOGIA E MINERAÇÃO (DOCEGEO), 1988. Revisão litoestratigráfica da Província Mineral de Carajás. Anais do Congresso Brasileiro de Geologia 35: 11-54. RUIZ, H. A., 2005a. Dispersão física do solo para análise granulométrica por agitação lenta. Anais do Congresso Brasileiro de Ciência do Solo 30: 1 CD-ROM.

WOODS, W. I., 2003. Development of antrosol research. In: J. LEHMANN, D. C. KERN, B. GLASER & W. I. WOODS (Ed.): Amazonian dark earths: origin, properties and management: 3-14. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.

RUIZ, H. A., 2005b. Incremento da exatidão da análise granulométrica do solo por meio da coleta da suspensão (silte + argila). Revista Brasileira de Ciência do Solo 29: 297-300.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 49-55, jan.-abr. 2016

Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil Metalliferous soils: chemical attributes in different phytophysiognomies of the Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brazil Josemar Moreira VasconcelosI, Mário Lopes da Silva JúniorI, Maria de Lourdes Pinheiro RuivoII, Carlos Ernesto G. R. SchaeferIII, Possidônio Guimarães RodriguesI, Gisele Teixeira de SouzaI, Dryelle de Nazaré Oliveira do NascimentoI, Kelly Cristina Alves BezerraI, Yan Nunes DiasI I

Universidade Federal Rural da Amazônia. Belém, Pará, Brasil II

III

Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Belém, Pará, Brasil

Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, Minas Gerais, Brasil

Resumo: As diferentes fitofisionomias que ocorrem nas formações ricas em ferro – i.e., platô sobre canga ferrífera da Floresta Nacional de Carajás, conhecida como Serra Sul, localizada no sudoeste do estado do Pará – apresentam vegetação peculiar rica em endemismos, estando atualmente submetidas à pressão da mineração, as quais, contudo, são pouco pesquisadas. Nesse sentido, o objetivo do estudo foi identificar os atributos químicos que se correlacionam nas diferentes fisionomias de canga. Realizou-se amostragem de solo com profundidade variando de 0,05 a 0,20 m, pois a canga hematítica forma grandes blocos duros de minérios, o que varia nas diferentes fitofisionomias: campo rupestre aberto (CR.AB), campo rupestre arbustivo (CR.AR), capão florestal (CF), mata de encosta (ME), mata de buritizais (MB) e capão florestal lacustre (CFL). Avaliou-se pH, carbono orgânico, nitrogênio total, fósforo disponível, potássio, cálcio, magnésio, sódio, alumínio trocável, capacidade de troca catiônica, soma de bases, saturação por bases e saturação de alumínio. Os resultados foram analisados por meio da estatística uni e multivariada. Os solos das fisionomias estudadas apresentaram acidez elevada e níveis muito baixos de fósforo, potássio, magnésio e cálcio. A análise multivariada permitiu uma clara diferenciação entre quatro grupos distintos associados à fertilidade do solo: 1) CR.AR, CF, CFL; 2) ME; 3) MB e 4) CR.AB. Palavras-chave: Canga ferrífera. Fertilidade do solo. Campos rupestres ferruginosos. Solo de canga. Abstract: The different phytophysiognomies that occur in formations rich in iron-Plateau canga ferrífera on national forest of Carajás, known as Serra Sul, located in the south west of the State of Pará, have peculiar vegetation rich in endemics, and currently are subjected to pressure from mining, however are little studied. In this sense, the objective of this study was to identify the chemical attributes that correlate in different physiognomies of canga. Soil sampling was carried out in depth ranging from 0.05 to 0.20 cm because the canga hematítica form large blocks of hard minerals, which varies in different phytophysiognomies: campo rupestre aberto (CR.AB), campo rupestre arbustivo (CR.AR), capão florestal (CF), mata de encosta (ME), mata de buritizais (MB) and capão florestal lacustre (CFL).Was rated the pH, organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sodium, aluminum, exchangeable cationic exchange capacity, base saturation, total bases and saturation of aluminum. The results were analyzed through uni and multivariate statistical. The soils of the physiognomies studied showed high acidity and very low levels of phosphorus, potassium, magnesium and calcium. Multivariate analysis allowed a clear distinction between four distinct groups associated with the fertility of the soil: 1) CR.AR, CF, CFL; 2) ME; 3) MB and 4) CR.AB. Keywords: Canga ferrífera. Soil fertility. Rupestrian ferruginous fields. Canga soils.

VASCONCELOS, J. M., M. L. SILVA JÚNIOR, M. L. P. RUIVO, C. E. G. R. SCHAEFER, P. G. RODRIGUES, G. T. SOUZA, D. N. O. NASCIMENTO, K. C. A. BEZERRA & Y. N. DIAS, 2016. Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 49-55. Autor para correspondência: Dryelle de Nazaré Oliveira do Nascimento. Universidade Federal Rural da Amazônia. Avenida Presidente Tancredo Neves, 2051 – Terra Firme. Belém, PA, Brasil. CEP 66077-830 (dryelleoliveira@yahoo.com). Recebido em 16/03/2015 Aprovado em 09/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil

INTRODUÇÃO O estado do Pará possui a segunda maior província mineral do mundo no que se refere aos depósitos de ferro, de ouro, de manganês e de cobre. A principal região está localizada na Serra dos Carajás, sudeste do estado, que se situa na margem sudeste do Cráton Amazônico e faz parte da Província Amazônia Central (Correia et al., 2010). Dois blocos tectônicos arqueanos compreendem a Província Mineral de Carajás: o mais velho, ao sul do rio Maria, os terrenos Granito-Greenstone, ao norte, o Cinturão de Cisalhamento Itacaiúnas (Galarza & Macambira, 2002), que incorpora uma das sequências vulcanossedimentares arqueanas melhor preservadas do mundo, a Bacia de Carajás. As formações ferríferas de Carajás são compostas por jaspelitos e guardam as maiores jazidas de ferro de alto teor do planeta – 18 bilhões de toneladas com mais de 65% de Fe (Lindenmayer et al., 2001). Em Carajás, ocorrem dois ambientes fitogeográficos distintos: floresta ombrófila, ocupando a maior parte da área (95%), e outra formação herbáceo-arbustiva, denominada campos rupestres ferruginosos (Jacobi et al., 2008), conhecida como vegetação de canga, com 3% da área, estando distribuída em áreas restritas associadas a importantes depósitos de minério de ferro. De acordo com Jacobi et al. (2007), canga é um termo brasileiro para um depósito de hematita superficial, que apresenta várias fitofisionomias distintas: campo rupestre aberto – com os Plintossolos Pétricos Litoplínticos mais rasos de toda a Serra Sul, sendo que o solo friável raramente ultrapassa 5 cm de horizonte A; campo rupestre arbustivo – em geral, os Plintossolos Pétricos, líticos ou concrecionários, de ampla ocorrência neste geoambiente, mostram-se pouco mais profundos do que os mesmos Plintossolos Pétricos encontrados no campo rupestre de Vellozia; capão florestal; mata de buritizal – destacada pela ocorrência de profundas turfeiras (Organossolos Sápricos); e capão florestal – Plintossolos Pétricos concrecionários latossólicos, Latossolos e Cambissolos, todos ricos em concreções

lateríticas, profundidade de horizonte Bw variando de 0,2 a 1,0 m ou pouco mais. Esse ambiente (campo rupestrecanga) com alta diversidade contrasta com as severas condições edafoclimáticas típicas de afloramentos, como alta intensidade ultravioleta (UV), variações térmicas diárias de substratos, que podem chegar a 45 ºC, rápida perda de água e solo pouco desenvolvido, que, no caso da canga, é um aspecto ainda agravado por elevado teor de metais pesados (Jacobi et al., 2008). O solo de canga pode ser classificado como superficial e deficiente em estrutura e em nutrientes, mas as amostras de solo ‘ilhas’, na qual a vegetação é encontrada, têm mais substâncias húmicas e melhor fertilidade (Matias et al., 2009). Esse solo é comumente caracterizado como pouco fértil, ácido, com quantidades elevadas de alumínio trocável e baixa capacidade de troca de cátions (EMBRAPA, 2013), além disso, apresenta deficiência de drenagem, sendo, portanto, inadequado para fins agrícolas. Pouco se conhece sobre os atributos químicos dos solos da região, nesse sentido, o objetivo do estudo foi quantificar e identificar aqueles que se correlacionam nas diferentes fisionomias de canga.

MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi desenvolvido na região sudeste do estado do Pará, nos municípios de Parauapebas e Canaã dos Carajás, compreendendo a Floresta Nacional (FLONA) de Carajás, a qual apresenta uma área total de 395.826,70 ha. O clima é tropical, quente e úmido, enquadrado na classificação de Köppen como tipo Aw. Possui temperaturas médias mensais entre 19 e 31 ºC, sendo caracterizado por duas estações distintas, uma seca, de maio a outubro, e outra úmida, de novembro a abril, com períodos de chuvas torrenciais (Ribeiro, 2009). As amostragens de solo foram realizadas em março de 2013, em platô sobre canga ferrífera da FLONA de Carajás, conhecido como Serra Sul. A amostragem de solo foi feita apenas em uma camada, que variou de

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 49-55, jan.-abr. 2016

0,05 a 0,20 m de profundidade, pois a canga hematítica forma grandes blocos duros de minérios, o que varia nas diferentes fitofisionomias. Foram consideradas seis fitofisionomias distintas da vegetação como parte do complexo campo rupestre sobre canga: campo rupestre aberto (CR.AB), campo rupestre arbustivo (CR.AR), capão florestal (CF), mata de encosta (ME), mata de buritizais (MB) e capão florestal lacustre (CFL). As análises foram feitas em cinco repetições. O solo amostrado foi moído e passado em peneira com abertura de 2 mm, sendo posteriormente colocados para secar ao ar, compondo a terra fina seca ao ar (TFSA). Avaliaram-se os atributos químicos: pH, carbono orgânico (Corg), nitrogênio total (N), fósforo disponível (P), cálcio (Ca), magnésio (Mg), CTCpH7 e soma de bases (SB) (EMBRAPA, 1997). As variáveis químicas foram submetidas às análises univariada (paramétrica e não paramétrica para a população de dados que não seguiu a distribuição normal) e multivariada (análise de componentes principais e agrupamento), comparando-se as médias pelo teste de Duncan (p < 0,05), utilizando o software MINITAB 14. Os componentes principais foram construídos a partir da correlação entre as variáveis, sendo extraídas em ordem decrescente de importância, em termos de sua contribuição para a variação total dos dados (Silva et al., 2010). O critério para classificação dos autovetores (valores que representam o peso de cada caractere, em cada componente, e variam de -1 a +1) foi: valor absoluto < 0,30, classificado como pouco significativo; 0,30-0,40, considerado como mediamente significativo; e ≥ 0,50, tido como altamente significativo.

Meguro, 2008). A ME apresentou o maior valor, porém não evidenciou diferença estatística em relação a CR.AB, CR.AR e MB. A acidez elevada dos solos está diretamente relacionada com a deficiência de nutrientes, uma vez que ocasiona a menor disponibilidade de nutrientes, indicando solos de baixa fertilidade, resultado encontrado por outros pesquisadores em solos sobre canga ferrífera na região do Quadrilátero Ferrífero (Vincent & Meguro, 2008). Os teores de P disponível, em todas as fisionomias, foram baixos, com exceção de MB, que apresentou maior valor (18,2 mg kg-1), considerado médio. Baixos teores de fósforo também foram encontrados por Vincent & Meguro (2008), ao estudarem solo sobre canga ferrífera no Quadrilátero ferrífero. O maior teor de Ca foi encontrado em ME (1,10 cmolc kg-1), sendo estatisticamente diferente em relação às demais fisionomias estudadas, considerado, entretanto, como teor muito baixo. O Mg também apresentou maior teor na ME, considerado médio, apenas apresentando, contudo, diferença estatísticas para CFL. A predominância desses nutrientes nessas áreas pode ser devido ao fato de que a ME se encontra na borda da Formação Carajás, com solo melhor desenvolvido, apresentando, portanto, maior disponibilidade de nutrientes. Os valores de Na e K foram maiores em CR.AR em comparação com as outras fitofisionomias, valores estes considerados baixos. Nunes (2009), em estudo realizado em Carajás, Pará, observou maior teor de K e Na nos campos rupestres, o que está de acordo com dados obtidos neste trabalho. A MB apresentou o maior valor para o P disponível, seguido de CF e de CFL. Com exceção de MB, que apresentou teor considerado médio de P, as outras fitofisionomias apresentaram teores baixos. Schaefer et al. (2008) concluíram que em solo de capão florestal, em área de canga em Carajás, com a degradação da canga, formamse áreas de acumulação coluvial, com solos apresentando maior profundidade, onde é favorecida a retenção hídrica e de nutrientes e se desenvolvem verdadeiras matas, bem estruturadas e ricas em espécies.

RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 apresenta os dados de todas as variáveis determinadas, juntamente com o resumo da análise de variância oriunda do teste de Tukey e Kruskal-Wallis a 5% de erro. Os resultados de pH do solo variaram de 3,36 e 4,69, considerados de acidez elevada a média (Vincent &

Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil

Tabela 1. Variáveis químicas superficiais do solo em seis fisionomias na Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará. Os dados estão representados pelas médias entre as parcelas. Médias seguidas pela mesma letra minúscula na linha não diferem entre si pelo teste de Duncan (p < 0,05). Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste Kruskal-Wallis (p < 0,05). Legendas: * = dados não paramétricos; CR.AB = campo rupestre aberto; CR.AR = campo rupestre arbustivo; CF = capão florestal; ME = mata de encosta; MB = mata de buritizais; CFL = capão florestal lacustre; C/N = relação carbono/nitrogênio; SB = soma de bases trocáveis; CTC = capacidade de troca catiônica. Tratamento

Unidade

CR.AB

CR.AR

CFL

Cu*

-1

mg kg

0,202 a

0,082 b

0,138 ab

0,312 a

0,108 ab

0,094 ab

Mn*

mg kg

-1

1,102 a

0,386 b

0,586 ab

5,324 a

0,236 b

0,444 ab

Fe*

mg kg

332,988 a

140,126 abc

84,42 abc

26,434 bc

18,302 c

116,116 ab

Zn*

mg kg-1

0,224 ab

0,196 ab

0,262 ab

0,106 b

1,072 a

0,130 b

pH*

-1

4,176 ab

4,298 ab

4,144 ab

4,698 a

4,404 ab

3,368 b

g kg

-1

109,116 b

86,073 c

68,540 cd

52,782 d

142,981 a

52,778 d

MO*

g kg

-1

191,601 ab

161,798 abc

111,595 abc

91,756 bc

257,644 a

89,334 c

g kg-1

7,714 ab

3,710 abc

3,602 abc

3,092 c

8,844 a

3,335 bc

C/N

14,702 b

19,417 a

17,472 ab

15,171 b

16,524 ab

15,998 ab

cmolc kg

-1

1,423 c

2,788 b

2,731 b

1,019 c

3,346 a

3,351 a

H+Al

cmolc kg

-1

18,347 bc

20,021 b

15,825 cd

8,934 e

23,738 a

14,573 d

cmolc kg-1

0,035 bc

0,060 a

0,046 ab

0,024 c

0,039 bc

0,022 c

cmolc kg

-1

0,020 bc

0,035 a

0,027 ab

0,014 c

0,023 bc

0,013 c

cmolc kg

-1

0,250 b

0,320 b

0,440 b

1,100 a

0,320 b

0,270 b

cmolc kg

-1

0,640 ab

0,760 ab

0,740 ab

0,920 a

0,780 ab

0,560 b

cmolc kg-1

0,945 bc

1,176 bc

1,253 b

2,058 a

1,161 bc

0,879 c

CTC

cmolc kg

20,715 bc

23,985 b

19,809 c

12,012 d

28,245 a

18,173 c

mg kg

0,385 bc

0,535 bc

4,482 abc

0,250 c

18,204 a

4,397 bc

-1

Maiores valores de acidez total (H + Al) ocorreram em MB, seguido de CR, onde não se observou diferença significativa entre os mesmos. De acordo com Camargos et al. (2008), há uma tendência, esperada, de ocorrer maiores valores de acidez total em solos mais ricos em matéria orgânica, principalmente se apresentarem pH baixo, o que se observa nestas fitofisionomias. A capacidade de troca catiônica (CTC) apresentouse baixa em todas as fitofisionomias estudadas, evidenciando o extremo grau de intemperismo dos solos. Contudo, os maiores valores da CTC também ocorreram nas fitofisionomias onde o acúmulo de matéria orgânica foi verificado. Pode-se dizer que, em solos metalíferos, a maioria dessas cargas advém

da matéria orgânica, evidenciando a baixíssima capacidade de troca de fração mineral dos solos. Em solos associados a afloramentos rochosos na serra da Mantiqueira e Espinhaço, Benites et al. (2007) observaram baixos teores de nutrientes, níveis elevados de alumínio trocável e horizontes superficiais escuros, devido ao acúmulo de matéria orgânica. Em CR.AB ocorre a acumulação de matéria orgânica nos solos associados a afloramentos rochosos, devido às condições desfavoráveis para decomposição microbiana (Nunes, 2009). Os teores de Fe foram maiores nos campos rupestres e nos capões avaliados, considerados elevados, porém o maior valor se deu no CR.AB, ainda assim sendo

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 49-55, jan.-abr. 2016

registrados valores bem inferiores aos do teor de ferro encontrado por Silva (1992), na porção central de canga hematítica, na Serra Norte, em Carajás (Vincent & Meguro, 2008) e no Quadrilátero Ferrífero. O Cu e o Mn apresentaram teores considerados baixos em todas fitofisionomias, porém maiores valores ocorreram na mata de encosta. A predominância desses micronutrientes nessas áreas pode ser devido ao fato de ME encontrar-se na borda da Formação Carajás, com solo melhor desenvolvido e apresentando, portanto, maior disponibilidade de nutrientes. Benites et al. (2007) reportam que a fertilidade do solo em áreas de quartzito, onde ocorrem baixos teores de nutrientes, está relacionada ao material de origem e também à perda por lixiviação dos nutrientes, reforçada pela alta drenagem. A Figura 1 mostra os resultados da análise de componentes principais (ACP) para os atributos químicos do solo, onde a distribuição das variáveis selecionadas apresentou variação acumulada de 59,70% para os eixos F1 e F2, sendo que o eixo F1 foi capaz de explicar 41,8% dessa variância e o F2, 17,9%. Os atributos químicos do solo mais fortemente correlacionados com o primeiro eixo de ordenação foram K, C/N, CTC e H+Al. Os demais atributos apresentaram menor correlação com esse eixo, tendo, portanto, menor importância para explicar esse componente principal. O segundo eixo teve como atributos mais relevantes pH, Mg e Ca. As demais variáveis apresentaram baixa correlação com este eixo. Os atributos K, C/N, CTC e H+Al foram os mais discriminantes na avaliação da variação total entre as fitofisionomias avaliadas. A dispersão gráfica das fitofisionomias em relação aos dois eixos demonstra que houve dissimilaridade em relação aos atributos químicos do solo. As fitofisionomias CF, CFL, CR.AR e CR.AB (Figura 2) localizam-se próximas a CP1 e CP2, enquanto MB está dispersa à direita do diagrama e ME agrupou-se à esquerda. Estes resultados são decorrentes dos menores valores de K, C/N, CTC e H+Al, observados nestas fitofisionomias,

Figura 1. Loadings dos atributos químicos do solo.

Figura 2. Scores das fitofisionomias avaliadas em função dos atributos químicos do solo.

tendo em vista que estas variáveis foram as mais importantes para explicação da variação total dos resultados. Observa-se comportamento antagônico entre as variáveis pH, Mg, SB, Fe e Al, o que evidencia a relação indireta entre elas, sendo que os maiores valores de pH, Mg e SB correspondem aos menores valores percentuais de Fe e Al. A dispersão gráfica das fitofisionomias (ME e MB) em relação aos dois eixos demonstra que houve dissimilaridade entre as mesmas em relação aos atributos químicos. A ME localiza-se à esquerda do diagrama, demonstrando que K, C/N, CTC, H+Al foram os atributos que menos se correlacionaram com esta fitofisionomia, tendo em

Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil

vista que estas variáveis foram as mais importantes para explicação da variação total dos resultados. As fitofisionomias que mais apresentaram similaridade com as variáveis mais discriminantes, na avaliação da variação total, foram CR.AB, CR.AB e CF. Para a elaboração do dendograma de dissimilaridade (distância euclidiana), foram também utilizados os resultados das análises químicas estudadas, o que possibilitou determinar diferentes agrupamentos dos atributos químicos por meio de suas similaridades (Figura 3). Considerando-se as variáveis químicas, nota-se que as fitofisionomias estudadas formam grupos distintos após a estandardização dos dados. O resultado das análises evidenciou que as variáveis mais discriminantes K, C/N, CTC, H+Al constituem um primeiro grupo, separado dos demais, no dendograma e na análise de componentes principais, seguido de um segundo grupo, composto por ME. O terceiro grupo é composto por MB e o quarto é constituído por CR.AB. O agrupamento pela similaridade das características químicas possibilitou a distinção entre as fitofisionomias estudadas em relação às variáveis químicas. Os locais de estudo foram diferentes edaficamente, como evidenciado pelas análises de componentes principais e pelo dendograma de similaridade (Figuras 1 e 3). As principais variáveis edáficas que

influenciaram a separação das fitofisionomias relacionadas à fertilidade do solo foram K, C/N, CTC e H+Al.

CONCLUSÃO Todas as fitofisionomias têm baixos teores de nutrientes disponíveis, elevados níveis de acidez e alumínio trocável, causando baixa fertilidade nos solos. Os atributos químicos K, C/N, CTC, H+Al são variáveis-chave para explicar a diferenciação entre as fitofisionomias estudadas. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas do Pará (FAPESPA) e à Vale, pelo financiamento do Projeto “Geoambientes, geodiversidade e valores de referência para metais pesados nas áreas de canga ferrífera em Carajás”, que permitiu a realização deste trabalho. REFERÊNCIAS BENITES, V. M., C. E. G. R. SCHAEFER, F. N. B. SIMAS & H. G. SANTOS, 2007. Soils associated with rock outcrops in the Brazilian mountain ranges Mantiqueira and Espinhaço. Revista Brasileira de Botânica 30(4): 569-577. CAMARGOS, V. L., A. F. SILVA, J. A. A. MEIRANETO & S. V. MARTINS, 2008. Influência de fatores edáficos sobre variações florísticas na Floresta Estacional Semidecídua no entorno da Lagoa Carioca, Parque Estadual do Rio Doce, MG, Brasil. Acta Botanica Brasilica 22(1): 75-84. CORREIA, M. G., E. P. LEITE & C. R. SOUZA FILHO, 2010. Comparação de métodos de estimativa de profundidades de fontes magnéticas utilizando dados aeromagnéticos da província mineral de Carajás, Pará. Revista Brasileira de Geofísica 28(3): 411-426. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 1997. Manual de método de análise do solo: 2. ed.: 1-212. Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rio de Janeiro. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 2013. Sistema brasileiro de classificação de solos: 1-353. EMBRAPA Produção de Informação/EMBRAPA Solos, Brasília/ Rio de Janeiro. GALARZA, M. A. & J. B. MACAMBIRA, 2002. Geocronologia e evolução crustal da área do depósito de Cu-Au Gameleira, Província Mineral de Carajás (Pará), Brasil. Revista do Instituto de Geociências 2: 143-159.

Figura 3. Dendograma das fitofisionomias avaliadas em função dos atributos químicos do solo.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 49-55, jan.-abr. 2016

JACOBI, C. M., F. F. CARMO, R. C. VINCENT & J. R. STEHMANN, 2007. Plant communities on ironstone outcrops: a diverse and endangered Brazilian ecosystem. Biodiversity and Conservation 16(7): 2185-2200.

RIBEIRO, A. S. S., 2009. Caracterização física, química, mineralógica e micromorfológica dos solos da Serra Sul, Floresta Nacional de Carajás, Pará. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

JACOBI, C. M., F. F. CARMO & R. C. VINCENT, 2008. Estudo fitossociológico de uma comunidade vegetal sobre canga com subsídio para a reabilitação de áreas mineradas no Quadrilátero Ferrífero, MG. Revista Árvore 32(2): 345-353.

SCHAEFER, C. E. G. R., F. N. B. SIMAS, B. A. F. MENDONÇA, A. S. SABOYA, W. G. FERREIRA JÚNIOR, J. A. NUNES & G. R. CORREA, 2008. Geodiversidade dos ambientes de canga na região de Carajás – Pará: 1-75. Relatório Técnico. Vale do Rio Doce, Belém.

LINDENMAYER, Z. G., J. H. LAUX & J. B. G. TEIXEIRA, 2001. Considerações sobre a origem das formações ferríferas da Formação Carajás, Serra dos Carajás. Revista Brasileira de Geociências 31(1): 21-28.

SILVA, M. F. F., 1992. Distribuição de metais pesados na vegetação metalófila de Carajás. Acta Botanica Brasilica 6(1): 107-122. SILVA, S. A., J. S. S. LIMA, A. C. XAVIER & M. M. TEIXEIRA, 2010. Variabilidade espacial de atributos químicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo húmico cultivado com café. Revista Brasileira de Ciência do Solo 34(1): 15-22.

MATIAS, S. R., M. C. PAGANO, F. C. MUZZI, C. A. OLIVEIRA, A. A. CARNEIRO, S. N. HORTA & M. R. SCOTTI, 2009. Effect of rhizobia, mycorrhizal fungi and phosphate-solubilizing microorganisms in the rhizosphere of native plants used to recover an iron ore area in Brazil. European Journal of Soil Biology 45(3): 259-266.

VINCENT, R. C. & M. MEGURO, 2008. Influence of soil properties on the abundance of plant species in ferruginous rocky soils vegetation, southeastern Brazil. Revista Brasileira de Botânica 31(3): 377-388.

NUNES, J. A., 2009. Florística, estrutura e relações solovegetação em gradiente fitofisionômico sobre canga, na Serra Sul, FLONA de Carajás – Pará: 1-112. Dissertação (Mestrado em Botânica) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás Chemical and mineralogy of iron rich soils from Serra Sul de Carajás Carlos Ernesto G. R. SchaeferI, Acauã Santos de Saboya RibeiroII, Guilherme Resende CorrêaIII, Elias de Lima NetoI, Felipe Nogueira Bello SimasI, João Carlos KerI I II III

Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, Minas Gerais, Brasil

Bioma Consultoria Ambiental. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil

Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, Minas Gerais, Brasil

Resumo: A Serra Sul, localizada no sudeste do estado do Pará, representa o mais extenso platô de canga na paisagem da Serra dos Carajás, abrigando diversos ecossistemas, desenvolvidos sobre formações ferríferas com elevado grau de conservação. Foram analisados 13 perfis de solos representativos dos ambientes de canga ferrífera da região. Os principais tipos de solos são: Plintossolos Pétricos, Latossolos Vermelhos e Organossolos Háplicos, associados a diferentes fitofisionomias. De modo geral, são solos ácidos, distróficos, com elevados teores de Fe (30-50%) e teores de P muito baixos, exceto em áreas afetadas por aportes biogênicos (fauna). As formas cristalinas de ferro predominaram sobre as menos cristalinas ou amorfas. Os resultados mostraram que a substituição isomórfica de Fe por Al foi muito variável, com maiores valores na goethita em relação à hematita. A hematita predomina sobre a goethita nos solos bem drenados. Entre os microelementos, o Mn destaca-se pelas maiores concentrações e grande variabilidade entre os solos estudados. Hematita, goethita e maghemita foram os minerais predominantes na fração de argila desses solos. O material de origem, rico em ferro, e as condições pedobioclimáticas são os principais fatores controladores da diversidade das características observadas nos solos, sendo a fração mineral desenvolvida por meio da degradação de canga ferrífera. Palavras-chave: Amazônia. Plintossolos. Latossolos. Canga ferrífera. Solos perférricos. Abstract: The Serra Sul of Carajás located in the SE State of Pará in Amazon is the most extensive plateau in the mountain landscape of Serra de Carajás, possessing various ecosystems developed on ironstone formations with a high degree of conservation. Were analyzing 13 representative soils developed from iron band formation. The main types of soils are: Petric Plinthosols, Oxisols and Haplic Organosols, with strong association with different vegetation pattern. Soils are generally acid, dystrophic, with high Fe level (30-50%) and very low P levels, except in areas affected by biogenic contributions (fauna). In most soils crystalline forms of iron predominated over less crystalline forms, or amorphous. The isomorphic substitution of Fe for Al was very variable, with higher values in the goethite that in hematite. Hematite predominates over goethite in well-drained soil, with the opposite for lowland soils. Among the microelements, Mn showed the highest levels and high variability between soils. The goethite, hematite and maghemita are the predominant minerals in the clay fraction of these soils. We concluded that the Fe-rich ironstone parent material and pedobioclimatic conditions are the main drivers that control the diversity of soil characteristics studied. All mineral fractions of soils are developed from the degradation of ironstone crust. Keywords: Amazon. Plinthosols. Latosols. Ironstone. Iron rich soils.

SCHAEFER, C. E. G. R., A. S. S. RIBEIRO, G. R. CORRÊA, E. LIMA NETO, F. N. B. SIMAS & J. C. KER, 2016. Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 57-69. Autor para correspondência: Carlos Ernesto G. R. Schaefer. Universidade Federal de Viçosa. Departamento de Solos. Av P. H. Rolfs, sn – Centro. Viçosa, MG, Brasil. CEP 36571-000 (reyschaefer@yahoo.com.br). Recebido em 02/02/2015 Aprovado em 23/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás

INTRODUÇÃO A Serra de Carajás é uma importante área mineral brasileira, em razão de conter as maiores jazidas de ferro de alto teor do mundo (18 bilhões de toneladas, com mais de 65% de Fe), abrigando os mais extensos platôs de concreções ferruginosas (Lindenmayer et al., 2001). Os ecossistemas da Serra de Carajás são altamente adaptados às difíceis condições ambientais, caracterizadas pela baixa oferta de nutrientes, grande variação da disponibilidade hídrica, elevados teores de metais pesados e por solos rasos (Vincent & Meguro, 2008). A Serra de Carajás encontra-se inserida no Domínio do Planalto Dissecado do Sul do Pará, embasado por rochas arqueanas dobradas, com grau metamórfico baixo. As rochas que formam essa Serra são associadas ao Grupo Grão Pará, cujas formações Parauapebas, Carajás e Águas Claras são encontradas em diferentes níveis (Beisiegel et al., 1973). As formações ferríferas de Carajás estão associadas ao jaspilito da Formação Carajás, que, assim como no Itabirito do Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais, são compostas por rochas consideradas protominérios, ou seja, por rochas que deram origem ao minério de ferro. O jaspilito, bem como o itabirito, é uma formação ferrífera bandada que marcou grande ciclo vulcanossedimentar no final do Arqueano e do Proterozoico (Rosière et al., 2006; Klein & Ladeira, 2002; Figueiredo e Silva et al., 2013). A origem dos teores anômalos de ferro, associados à formação ferrífera de Carajás, é vinculada à sedimentação Arqueana marinha, rica em ferro (Lindenmayer et al., 2001). Sob o ponto de vista climático, a região está localizada na faixa conhecida como corredor seco da Amazônia oriental, representando uma faixa climática transicional entre a bacia amazônica e o planalto brasileiro, apresentando grande variedade de fácies locais com pequena expressão geográfica (Vanzolini & Brandão, 1986). Como zona de tensão ecológica em escala regional, o relevo e o conjunto de condições climáticas característicos de Carajás tornaram possível a coexistência de paisagens diferentes, que incluem solos tropicais profundos, cobertos

por floresta ombrófila, lado a lado com vegetações ora florestais ora abertas (campestres), de caráter estacional, nas vertentes escarpadas e em alguns relevos mais altos, com coberturas pedológicas muito pouco desenvolvidas. Nos locais de ocorrência das formações ferríferas bandadas, há a formação de concreções ferruginosas superficiais. Tal formação decorre do processo de dessilificação do material de origem e alternância do regime hídrico. Quando o íon Fe2+ é solúvel na forma reduzida, e passa a movimentar-se facilmente no sistema via solução, parte deles é perdida via lixiviação, e o restante precipita-se na forma de óxido, em locais nos quais o nível de oxigênio é maior, ou no solo como um todo, quando as condições passam de redutoras a oxidantes (Oliveira et al., 2001). As concreções ferruginosas também são denominadas de cangas, piçarra, couraça ferruginosa, couraça laterítica, ferricrete, petroplintita, pedra cupim, entre outros termos (Curi & Kampf, 2012). As concreções ferruginosas na região amazônica normalmente constituem a superfície dos terrenos atuais, na forma de crostas ferruginosas ou ferroaluminosas, bem como na forma de espessos pacotes de solos arenoargilosos e concrecionários, de cor amarela ou vermelha (Costa et al., 2005). Essas concreções são ricas em Fe e Al e pobres em Si, K e Mg (Costa, 1991). Segundo Schaefer et al. (2007), a maior parte da Serra Sul de Carajás é formada por Plintossolos Pétricos, além de, em menores proporções, Cambissolos, Latossolos e Organossolos. Os Plintossolos são solos constituídos por material mineral que apresentam horizonte plíntico, litoplíntico ou concrecionário. O horizonte diagnóstico plíntico é definido de acordo com a quantidade de plintita, cuja espessura deve ser de, no mínimo, 15 cm, podendo conter mais de 15% de plintita por volume (EMBRAPA, 2013). A plintita é definida como uma formação constituída de mistura de material de argila com grãos de quartzo e de outros minerais, pobre em carbono e rica em Fe, ou Fe e Al, que, sob vários ciclos de umedecimento e secagem, consolidam-se irreversivelmente (Corrêa, 2011).

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

foram aquecidos até 170 ºC por 1 h (EMBRAPA, 1997). A solução final foi filtrada em papel filtro lento. Nos extratos obtidos, foram determinadas as concentrações de Al, Fe e Ti por meio da espectrofotometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). O resíduo restante no papel filtro foi transferido para erlenmeyers, aos quais foram adicionados 4 ml de NaOH 30%. O material foi aquecido até a fervura, deixando-se posteriormente resfriar. A solução final foi avolumada para 200 ml (EMBRAPA, 1997), e sua determinação foi realizada por espectroscopia de absorção atômica (240FS AA, Agilent Technology). A partir dos resultados do ataque sulfúrico, foram calculados o Ki (SiO2/Al2O3) e Kr (SiO2/Al2O3 + Fe2O3), índices que estão relacionados ao estado de intemperismo dos solos.

O Fe envolvido nesse processo pode ser proveniente do material de origem ou translocado de outros horizontes, e até mesmo de áreas adjacentes mais elevadas. Em função da pouca importância agronômica da Serra Sul de Carajás, os estudos pedológicos são raros e pouco aprofundados (Brasil, 1974a, 1974b; Falesi, 1986). Sabendo do importante papel do solo como recurso ambiental, este estudo tem por objetivo caracterizar os atributos químicos e mineralógicos de solos representativos da Serra Sul dos Carajás a fim de subsidiar medidas de conservação ambiental.

MATERIAIS E MÉTODOS COLETA E PREPARO DAS AMOSTRAS DE SOLO Após percorrer a área de estudo, foram selecionados treze perfis de solos representativos dos principais geoambientes que compõem a paisagem da Serra Sul. Para melhor entender os fatores e os processos envolvidos na gênese desses solos, foram utilizados como base para a seleção dos geoambientes os estudos de Schaefer et al. (2007). Na Tabela 1, são apresentadas informações de localização e características ambientais de cada perfil em seu respectivo geoambiente. Os solos foram classificados até o quarto nível categórico, conforme consta no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2013). As amostras de solos foram secadas ao ar, destorroadas e passadas em peneira de 2 mm, obtendo-se a terra fina seca ao ar (TFSA). A caracterização mineralógica foi realizada nas frações argila, silte e areia fina, conforme EMBRAPA (1997).

Extração de ferro e alumínio As extrações de alumínio e de ferro por ditionito-citratobicarbonato (DCB) foram realizadas segundo Mehra & Jackson (1960). Em tubos para centrífuga, foram adicionados 1 g da fração argila do solo e 40 ml de solução, contendo 0,3 mol L-1 de solução de citrato e 5 ml de solução de bicarbonato 1 mol l-1. Os tubos foram aquecidos a uma temperatura entre 75 a 80 ºC. Então, 1 g de ditionito em pó foi adicionado aos tubos, e estes foram agitados por 1 minuto, eventualmente a cada 15 minutos. Ao final de 15 minutos de digestão, a solução foi dispersada pela adição de 10 ml de solução saturada de NaCl. Para a obtenção do extrato, o material foi centrifugado a 2.500 rpm por 15 minutos. Esse procedimento foi repetido seis vezes. As formas de Fe e Al de baixa cristalinidade foram extraídas com oxalato de amônio, 0,33 mol L-1 a pH 3,0. Em tubos para centrífuga, protegidos da luz, contendo 1 g de solo, foram adicionados 10 ml de solução de oxalato de amônio. As amostras foram agitadas em agitador circular por 4 h; ao final, o material foi centrifugado a 2.500 rpm por 15 minutos (Mckeague & Day, 1966), obtendo-se o extrato. As determinações de Fe e Al foram feitas por espectrofotometria de emissão ótica com plasma induzido (ICP-OES).

ANÁLISES QUÍMICAS Ataque sulfúrico Foram selecionados os perfis 1, 2, 4, 11 e 12, representativos de diferentes unidades geoambietais (Tabela 1), para a análise por ataque sulfúrico. Para tal, 1 g de TFSA foi colocada em tubos de bloco digestor, sendo adicionados 20 ml da solução H2SO4 9 mol l-1. Os tubos acondicionados em bloco digestor

60 Campo brejoso sobre solos orgânicos Matas baixas sobre solos intermediários de canga degradada Campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular Matas altas sobre solos profundos de canga degradada Encosta com campo rupestre arbustivo de canga ferrífera

Organossolo Háplico Hêmico típico

Plintossolo Pétrico Litoplíntico hístico

Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico

Latossolo Vermelho Acriférrico petroplíntico

Plintossolo Pétrico Litoplíntico hístico

Encosta com campo rupestre de canga ferrífera com Vellozia

Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico

Buritizal sobre solos orgânicos

Campo brejoso sobre solos orgânicos profundos

Organossolo Háplico Sáprico típico

Cambissolo Húmico Tb distrófico léptico

Matas altas de transição sobre solos profundos de canga degradada

Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico

Campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular

Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico

Encosta com campo rupestre arbustivo de canga ferrífera

Matas altas sobre solos profundos de canga degradada

Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico

Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico

Matas altas sobre solos profundos de canga degradada

Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico

Unidade geoambiental

Classe de solo

Perfil

565357 9298724

572143 9292582

576230 9292190

575334 9291726

575376 9291607

575396 9291680

573040 9291210

572234 9292724

569240 9292514

570918 9291589

572520 9292320

572143 9292582

572173 9292600

Coordenadas (UTM – 22M)

609

694

720

736

810

770

713

880

731

768

Altura (m)

Ondulado

Plano

Suave ondulado

Plano

Montanhoso

Plano

Suave ondulado

Plano

Relevo local Características ambientais

Solo muito raso, com bolsões nas fraturas do horizonte litoplíntico

Solo profundo, originado da degradação da canga e colúvios da Formação Carajás, em ambiente florestal

Solo muito raso, mal drenado, bastante amarelo, formado de canga pisolítica esferoidal degradada (60%)

Solo formado da degradação da canga, rico em matéria orgânica

Solo orgânico, saturado com água mesmo no período da seca (turfeira de campo brejoso)

Solo orgânico originado de depósitos fluviolacustre derivados da Formação Carajás, mal drenado, com canga sendo degradada, formando aparentemente ferridrita

Solo muito raso, em bolsões nas fraturas da canga. Intensa atividade de térmitas, concreções frequentes, dominantes, duras, irregulares, pequenas e grandes

Solo formado de canga ferrífera, muito raso, com bolsões nas fraturas da canga, com atividade intensa de térmitas; muitas concreções duras, irregulares, pequenas e grandes

Material orgânico sobre canga degradada (turfeira de campo brejoso)

Solo formado por canga degrada e colúvios de escarpa da Formação Carajás, em borda serrana, com 60% de concreções frequentes, duras, angulares e grandes

Solo muito raso, formado de canga pisolítica esferoidal degradada (60%), com abundância de raízes de gramíneas e atividade intensa de térmitas

Solo com blocos concrecionádos, entre 25 e 70 cm, com 60% de concreções em processo de degradação e intensa atividade de térmitas

Tabela 1. Dados de localização e características ambientais dos perfis de solo amostrados para o presente estudo.

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

Ataque triácido total O ataque triácido total foi conduzido de acordo com o método EPA 3052 (USEPA, 1996). Neste procedimento, foi utilizado solo com tamanho de partícula menor do que 250 µm. As digestões foram realizadas em triplicatas, adicionando-se HNO 3 , HCl e HF, concentrados, respectivamente nas proporções: 1:9, 1:3 e 1:4 (solo:solução). As digestões ácidas foram assistidas por radiação microondas (MDS 200, CEM Innovators in Microwave Technology, USA). As concentrações de Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, P, Pb e Zn dos extratos foram determinadas por ICP-OES.

A lógica desse cálculo baseia-se no fato de que a substituição isomórfica causa uma alteração no tamanho do cristal, o que leva a mudanças na posição dos picos, correlacionáveis à porcentagem de substituição. Para o cálculo da substituição isomórfica do ferro por alumínio na hematita, considerou-se a fórmula proposta Schwertmann et al. (1979): cmol. mol-1 Al = 3098,80 – 615,1185*c em que, c = d110*2 Obs: sendo d o espaçamento (nm) da hematita no plano considerado.

RESULTADOS E DISCUSSÃO ANÁLISES MINERALÓGICAS ATAQUE SULFÚRICO Os teores de Fe2O3 obtidos pelo ataque sulfúrico foram bastante elevados, variando entre 303 a 501 g kg-1 de solo (Tabela 2). Estes resultados confirmam a riqueza dos solos em óxidos de ferro cristalino. Dos cinco perfis estudados (1, 2, 4, 11 e 12) no ataque sulfúrico, quatro (1, 2, 4 e 12) apresentaram teores de Fe2O3 maiores do que 360 g kg-1. Os teores de TiO2 variaram entre 7,0 a 12,0 g kg-1, confirmando a relativa estabilidade deste óxido no solo. Os teores de SiO2 e Al2O3 encontrados foram extremamente baixos, resultando em baixos valores de Ki (0,525) e Kr (0,062). Os baixos valores de Ki e Kr geralmente estão associados aos solos muito intemperizados e com predomínio de óxidos de ferro (Ker, 1997). No entanto, materiais de origem pobres em sílica podem originar solos com baixos valores de Ki e Kr, superestimando o grau de intemperismo por estes índices (Ramos, 1981; EMBRAPA, 1988; Ker, 1995; Carvalho Filho, 2008; Corrêa, 2011). De acordo com Melfi et al. (1979), no processo de laterização há uma dissolução seletiva de sílica em ambientes ricos em ferro. Os dados da Tabela 2 indicam o acentuado empobrecimento dos teores de SiO 2 presentes na rocha de origem (jaspilito), em relação ao solo. A concentração média de SiO2 e Fe2O3 nas rochas da Formação Carajás é, respectivamente, de 40,82% e 57,46%

Difratometria de raios-X Para as análises mineralógicas, foram preparadas lâminas orientadas de argila natural, desferrificadas e tratadas com NaOH (Mehra & Jackson, 1960; Kämpf & Schwertmann, 1982). Nas frações argila e silte, foram montadas lâminas utilizando-se a técnica do ‘esfregaço’, de modo a intensificar os picos diagnósticos dos minerais. Para a fração areia fina, foram montadas lâminas escavadas. A análise mineralógica foi realizada por difratometria de raios-X (PANalytical, X’Pert PRO). Os parâmetros operacionais foram: radiação Co Kα; ângulo de varredura entre 4° a 45° 2θ; um passo por segundo; tensão de 40 kV; corrente elétrica de 30 mA. Os picos dos minerais foram identificados seguindo Chen (1977). Substituição isomórfica de ferro por alumínio na goethita e hematita A substituição isomórfica de ferro pelo alumínio na goethita foi estimada pela fórmula proposta por Schulze (1982): cmol.mol-1 Al = 1730 – 572*c em que, c = 1 2 √(1/d 110 – 1/d2111) Obs: sendo d o espaçamento (nm) da goethita no plano considerado.

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás

Tabela 2. Teores de SiO2, Al2O3, Fe2O3 e TiO2 obtidos pelo ataque sulfúrico na TFSA e relação Ki e Kr. Legendas: * = Ki: 1,7 x (%SiO2/%Al2O3); ** = Kr: 1,7 x %SiO2/(%Al2O3 + %Fe2O3 x 0,64). Horizonte

Profundidade (cm)

SiO2 (g kg-1)

Al2O3 (g kg-1)

Fe2O3 (g kg-1)

TiO2 (g kg-1)

Ki*

Kr**

1,413

0,059

1,221

0,060

2,301

0,047

0,807

0,121

0,525

0,062

Perfil 1: Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico Bwc

4-25

402

Perfil 2: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico Bwc1

15-80

409

Perfil 4: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico Bwc

5-50

501

Perfil 11: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico Bwc

2-20

104

303

Perfil 12: Latossolo Vermelho Acriférrico petroplíntico Bwc1

5-40

393

(Lindenmayer et al., 2001). O decréscimo dos teores originais de SiO2 presente no jaspilito em relação aos solos estudados (Tabela 2) demonstra o longo e intenso processo de alteração pedogenética que ocorreu na Serra Sul. Entre os perfis analisados, o Latossolo apresentou o menor valor de Ki (0,525), característica que sugere uma mineralogia predominantemente gibbsítica-oxídica. Esta mineralogia está comumente associada aos solos muito intemperizados e lixiviados (Corrêa, 2011). Os demais solos estudados apresentaram valores de Ki > 0,75 e Kr ≤ 0,75, sendo caracterizados como cauliníticos-oxídicos (Resende & Santana, 1988; Ferreira et al., 1999). Como verificado por Corrêa (2011), devido aos baixos teores de Al2O3 do material de origem em relação aos teores de Fe2O3 muito elevados, ocorrem grandes diferenças entre os valores de Ki e Kr. Via de regra, os solos formados a partir dos jaspilitos possuem caráter oxídico com amplo predomínio de Fe2O3.

oxalato de amônio (Feo). A razão Feo/Fed mostra que na maioria dos horizontes dos solos dos geoambientes predominam formas cristalinas de ferro (Tabela 3). O solo com menor índice de cristalinidade foi o perfil 9, cuja razão Feo/Fed para o horizonte Cf foi de 0,656. Este solo é típico de ambientes muito mal drenados na Serra Sul dos Carajás, ricos em matéria orgânica (Schaefer et al., 2007). Tal condição leva ao menor grau de cristalinidade pelo efeito da matéria orgânica de impedir a cristalização (Schwertmann & Taylor, 1989). Com isso, há o predomínio de formas de ferro de baixa cristalinidade, possivelmente na forma de lepidocrocita, como verificado por Corrêa (2011), ou ferridrita (Ramanaidou et al., 1996; Schwertmann & Kämpf, 1983). Os altos valores de Alo comparados ao Ald sugerem o predomínio de formas de óxidos e hidróxidos de Al de baixa cristalinidade (Tabela 3).

ATAQUE TRIÁCIDO TOTAL Dos teores dos elementos menores (Tabela 4), o manganês representa parte importante na constituição dos principais solos representativos da Serra Sul de Carajás (Tabela 4). Lindenmayer et al. (2001), ao estudarem as formações ferríferas da Formação Carajás, identificaram a presença de óxidos de manganês como parte expressiva (teores de

FERRO E ALUMÍNIO EXTRAÍDOS PELO DITIONITO-CITRATO-BICARBONATO E OXALATO DE AMÔNIO Com relação às extrações de Fe com DCB, os resultados seguiram a mesma tendência do ataque sulfúrico. Os teores de Fe extraídos por DCB (Fed) foram superiores aos do

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

Tabela 3. Teores de Fe e Al na fração argila, obtidos após extração com DCB (Fed e Ald) e oxalato de amônio (Feo e Alo), e relações Feo/Fed e Alo/Ald. Legendas: (1) = somatório de seis extrações sucessivas; (2) = primeira extração com DCB. DCB Perfil

Horizonte

(Fed)

(Ald)

Oxalato ∑ (Fed)

(1)

(Feo)

(Alo)

Feo/Fed(2)

Alo/Ald

dag kg-1 1

Bwc1

13,33

2,13

42,71

2,029

7,73

0,152

3,63

15,44

1,77

36,42

2,643

3,10

0,171

1,75

Bwc

10,83

1.84

38,72

1,158

1,0

0,107

0,54

Bwc

11,36

4.32

23,79

0,305

13,66

0,027

3,17

8,95

2.46

19,78

2,679

6,75

0,656

2,75

Bwc

8,54

0.66

18,23

5,608

2,85

0,299

4,33

Bwc

15,52

4.24

34,02

0,434

0,78

0,028

0,18

Bwc1

16,30

7.67

26,15

0,571

1,12

0,035

0,15

7,83

2.91

28,71

1,206

5,05

0,154

1,73

até 5% de Mn) da composição da rocha. Sob o mesmo contexto de formações ferríferas, no Quadrilátero Ferrífero, Spier (2005) observou teores de Mn de até 3% na rocha e, em algumas regiões estudadas, atribuiu-se a presença de Mn aos óxidos de manganês e aos minerais criptomelano, holandita e pirolusita. Embora as proporções apresentadas no material de origem em ambos os estudos citados tenham sido relativamente próximas, os valores de Mn determinados nos solos da Serra Sul de Carajás estão muito acima das concentrações encontradas por Oliveira et al. (2001), ao estudarem solos concrecionários em Minas Gerais. A participação dos elementos menores nos solos estudados é bastante variada, com valores entre 36,56 a 407,84 mg kg-1 (Tabela 4). De modo geral, as maiores concentrações de elementos menores tendem a acompanhar as altas concentrações de Mn. Essa relação pode ser explicada pela afinidade geoquímica e pela fixação seletiva de alguns elementos-traço pelos óxidos de manganês, visto que possuem carga superficial negativa (Mckenzie, 1981; Dixon & Weed, 1989). A origem dos elementos-traço pode estar relacionada ao contexto geológico de formação da Província Mineral de Carajás, a qual é formada por rochas vulcânicas máficas e félsicas, cuja composição engloba a presença de elementos-traço,

além das formações bandadas de ferro relativas ao jaspilito (Rosière et al., 2006; Klein & Ladeira, 2002; Taylor, 1964). Os maiores teores de Pb, Ca, Mg e P foram observados no perfil 2, próximos às cavidades de dissolução, estando relacionados ao guano de morcegos, em consequência da contínua ocupação destes animais em área muito próxima ao perfil. O perfil 10, próximo a um grande buritizal, onde há intensa nidificação de aves, também apresenta expressiva concentração de fósforo (Tabela 4). Tal constatação está de acordo com outros estudos que demonstraram o enriquecimento de fósforo em solos afetados por guano de cavernas ou ninhais (Schaefer et al., 2010; Clemente et al., 2009). Embora as concentrações de elementos menores, de modo geral, estejam abaixo dos valores de prevenção para metais pesados no solo, segundo CETESB (2014), eventualmente em alguns perfis e horizontes foram determinadas concentrações superiores aos valores de prevenção para metais pesados; com destaque para os elementos Cu, Cr e Pb. Os valores de prevenção são concentrações de substâncias químicas utilizadas para subsidiar a qualidade do solo e das águas subsuperficiais, de maneira que funções primárias do ecossistema não sejam comprometidas (CETESB, 2014).

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás

Tabela 4. Teores dos elementos Cr, Cu, Ni, Mn, Pb, Zn, Al, Ca, Fe, Mg e P obtidos por digestão total. Legendas: * = somatório das concentrações de Cr, Cu, Ni, Pb e Zn; nd = não detectado. Perfil 2 3 4

Profundidade Horizonte (cm)

Mn mg kg

*∑

g kg

-1

0-10

73,25

76,87

12,84 533,07 198,41 46,47 407,84 13,8 67,36 386,8 3,32

3,73

15-80

Bwc

63,76

66,27

9,32

0-3

2,82

0-5

5,03

470,15 166,43 40,66 346,44 15,2 73,88 439,8

3,8

3,63

394,3

30,85

26,48

60,15

13,6

0,21

481,7

409,4

26,55

36,71

68,29

9,5

0,14

434

0,7

5-50

Bwc

4,75

490,86

32,45

45,94

83,14

0,02

523,9

0,68

0-5

16,31

114,86

12,35

7,9

36,56

6,8

0,27

72,2

0,16

0,71

0-5

15,24

340,12

13,31

23,48

52,03

8,7

0,39

379,2

1,47

0-10

35,57

68,35

54,12

2,97

37,25

144,14

18,2

0,28

49,5

0,08

3,44

10-30

Bwc

42,52

56,6

131,25

5,99

33,99

139,1

29,9

0,01

165,6

4,15

70+

28,61

52,33

206,49

13,22

21,04

115,2

34,9

266,5

4,05

0-10

7,74

136,35

238,85

9,99

35,96 190,04

0,06

273,3

8,07

10-25

Bwc

7,34

62,16

403,65

17,69

38,62

3,8

468,6

8,13

190,75

74,88

32,07 198,26 26,4 41,08

179

8 9 10 11 12 13

0-2

42,81

48,5

2-20

Bwc

78,84

50,83

6,65

0-5

114,93

75,68

5-40

Bw1

131,49

0-25

64,26

125,81

1,25

0,81

383,06 112,98

44,13 293,43 25,8 20,37 337,5 1,99

2,29

340,45

11,76

20,95 223,32 33,7

0,06

318

0,1

84,91

415,37

18,81

27,03 262,24 23,2

0,09

406,1

39,68

381,98

16,13

41,59

0,03

383,8

1,15

161,66

31,3

Tabela 5. Composição mineralógica da fração argila. Legendas: Hm = hematita; Gt = goethita; Mh = maghemita; Qz = quartzo; Ct = caulinita; An = anatásio; Ru = rutilo; Gb = gibbsita; Il = ilmenita.

MINERALOGIA As análises mineralógicas da fração argila dos horizontes diagnósticos de solos característicos dos geoambientes da Serra Sul de Carajás indicaram predomínio de minerais oxídicos, corroborando os índices Ki e as concentrações de Fe por DCB e por ataque sulfúrico (Tabelas 2 e 3). Os principais minerais identificados foram hematita, goethita, maghemita, quartzo, caulinita, ilmenita, gibbsita, anatásio e rutilo (Tabela 5), com predomínio da hematita e goethita. Os picos característicos da hematita e da goethita foram respectivamente 0,367, 0,269 e 0,220 nm, e 0,418, 0,269 e 0,243 nm. A presença de anatásio na fração argila pode estar relacionada ao intemperismo de minerais como a ilmenita (Allen & Hajek, 1989; Ker, 1995; Schaefer et al., 2008). Outro óxido de grande importância é a maghemita, cuja presença é indicada pela reflexão a 0,295 nm.

Perfil

Horizonte

Composição mineralógica da fração argila

Bw1

Hm, Gt, Mh, Qz, Ct, An

Bwc

Hm, Mh, Gt, Qz, Ct, An, Ru, Gb

Bwc

Gt, Hm, Qz, Mh, Il, Ct, An, Ru

P11

Bwc

Gt, Hm, Qz, Mh, Ct, Il, An, Ru

P12

Bw1

Hm, Mh, Gt, Gb, Qz

A presença dela também pode ser inferida pela intensidade relativa dos reflexos a 0,252 e 0,269 nm (Fey & Le Roux, 1977), assim como pela forte atração magnética da TFSA e da fração argila. Fontes et al. (1985), ao estudarem solos ricos em concreções ferruginosas, também identificaram maghemita associada à intensificação do pico 0,252 nm; assim como Costa (1991), ao estudar solos ferruginosos

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

na região de Carajás, também concluiu o predomínio dos minerais hematita, goethita e maghemita. Nas frações argila desferrificada com DCB, os traços de caulinita (0,717 e 0,356 nm) foram evidenciados, bem como traços de quartzo (0,426 e 0,334 nm), anatásio (0,352 e 0,243 nm), rutilo (0,324 nm) e ilmenita (0,256 e 0,223 nm). Somente nos perfis 4 e 12 foram observados traços de gibbsita, com reflexão em 0,485 nm (Tabela 5). Ambos os perfis estão associados às matas altas sobre cangas degradadas. Nos solos de melhor drenagem (perfis 2, 4 e 12), os picos de difração da hematita e da maghemita foram mais

intensos em relação aos da goethita, como o exemplo do perfil 2 na Figura 1. Nos ambientes mal drenados (perfil 8) ou com impedimento de drenagem (perfil 11), os picos de difração da goethita são mais intensos do que os da hematita e da maghemita, como pode ser visto na Figura 2. Outro aspecto relacionado ao predomínio da goethita sobre a hematita e a maghemita nos perfis 8 e 11 é o efeito da matéria orgânica limitando a atividade do ferro em solução, favorecendo, desta forma, a gênese da goethita (Resende, 1976; Schwertmann, 1985; Schwertmann & Taylor, 1989).

Figura 1. Difratogramas de raios-X representativos dos tratamentos realizados na fração argila orientada no horizonte Bwc1 de Plintossolo Pétrico Concrecionário (P2). Legendas: An = anatásio; Ct = caulinita; Gt = goethita; Hm = hematita; Mh = maghemita; Qz = quartzo.

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás

Figura 2. Difratogramas de raios-X representativos dos tratamentos realizados na fração argila do Plintossolo Pétrico Litoplíntico (P8). Legendas: An = anatásio; Ct = caulinita; Gt = goethita; Hm = hematita; IL = Ilmenita; Qz = quartzo; Ru = rutilo; Mh = maghemita.

A substituição isomórfica do ferro pelo alumínio na estrutura da goethita variou entre 3,79 a 12,58 cmol mol-1 (Tabela 6). Estes valores encontram-se dentro do limite máximo estabelecido para goethitas de solos (Schwertmann & Taylor, 1989; Lima et al., 2006). Os valores de substituição isomórfica para a hematita variaram entre 3,52 a 9,67 cmol mol-1. Os resultados estão de acordo com Schwertmann & Taylor (1989), que concluíram que a goethita pode apresentar maiores valores de substituição isomórfica em comparação com a hematita. Devido aos baixos terrores de Al presente

Tabela 6. Valores de substituição isomórfica avaliados na fração argila concentrada em óxidos de ferro. Legenda: X = não detectável. Perfil Horizonte

Substituição de Fe3+ por Al3+ (cmol mol-1) Goethita

Hematita

5.98

Bwc

9.67

Bwc

6.14

5.5

Bwc

12.14

Bwc

10.58

9.06

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

REFERÊNCIAS

no jaspilito, a substituição de Fe por Al não é elevada, se comparado aos Latossolos e Plintossolos desenvolvidos de basaltos da Formação Parauapebas (Corrêa, 2011).

ALLEN, B. L. & B. F. HAJEK, 1989. Mineral occurrence in soil environments. In: J. B. DIXON & S. B. WEED (Ed.): Minerals in soil environments: 199-278. Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin.

CONCLUSÃO A mineralogia dos solos da Serra Sul de Carajás apresentou como constituintes dominantes na fração argila a hematita, a goethita e a maghemita. Constatou-se também a presença em menores proporções de anatásio, rutilo, gibbisita e ilmenita. A baixa relação Feo/Fed observada confirma o predomínio de formas cristalinas de óxidos de ferro na fração argila dos solos. Os teores de Fe2O3 variaram de 30 a 50%, e os índices de intemperismo são muito elevados, com forte dessilificação (índices Ki entre 0,52 e 1,4), exceto no perfil 4, onde os teores de Al são bem mais baixos. Em todos os solos, as formas cristalinas de ferro predominaram sobre as menos cristalinas, ou amorfas. A substituição isomórfica de Fe por Al na estrutura dos oxi-hidróxidos foi muito variável, com maiores valores na goethita do que na hematita. A hematita predomina sobre a goethita nos solos bem drenados e em solos hidromórficos predomina a goethita. Tal característica reflete variações na constituição da canga, da qual são formados os solos. Entre os elementos menores, os maiores teores foram de Mn, com grande variabilidade entre os solos. Os teores dos elementos Cu, Cr, e Pb, em alguns perfis, foram superiores aos valores de referência para o solo, possivelmente em função da presença deles na constituição do material de origem vulcânica, associada à formação geológica local, bem como pela fixação seletiva por parte de alguns óxidos. Os fatores que mais influenciaram as características dos solos na Serra Sul foram pedoclima, com dois extremos, solos hidromórficos e solos excessivamente drenados, além de ambientes geomórficos, ou seja, áreas muito propensas à erosão e áreas onde os solos apresentam grande estabilidade, a exemplo dos capões florestais no alto platô.

BEISIEGEL, V. R., A. L. BERNARDELLI, N. F. DRUMMOND, A. W. RUFF & J. W. TREMAINE, 1973. Geologia e recursos minerais da Serra dos Carajás. Revista Brasileira de Geociências 3: 215-242. BRASIL, 1974a. Departamento Nacional da Produção Mineral. Projeto RADAMBRASIL. Folha SA. 22 - Belém: geologia, geomorfologia, solos, vegetação e uso potencial da terra. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais), Rio de Janeiro. BRASIL, 1974b. Departamento Nacional da Produção Mineral. Projeto RADAMBRASIL. V. 4. Folha SB.22 - Araguaia. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais), Rio de Janeiro. CARVALHO FILHO, A., 2008. Solos e ambientes do quadrilátero ferrífero (MG) e aptidão silvicultural dos tabuleiros costeiros: 1-245. Tese (Doutorado em Ciências do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras. CHEN, P. Y., 1977. Table of key-lines in X-ray powder diffraction patterns of mineral in clays and associated rocks: 1-67. Department of Natural Resources (Geological Survey Occasional Paper, 21), Bloomington. CLEMENTE, E. P., C. E. G. R. SCHAEFER, F. S. OLIVEIRA, M. R. ALBUQUERQUE FILHO, R. V. ALVES, M. M. F. SÁ, V. F. MELO & G. R. CORRÊA, 2009. Topossequência de solos na Ilha da Trindade, Atlântico Sul. Revista Brasileira de Ciência do Solo 33(5): 13571371. COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO (CETESB), 2014. Relatório de estabelecimento de valores orientadores para solo e água subterrânea no estado de São Paulo. CETESB, São Paulo. CORRÊA, G. R., 2011. Pedogênese em platôs de canga ferrífera e basaltos na Serra dos Carajás - PA. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. COSTA, M. L., 1991. Aspectos geológicos dos lateritos da Amazônia. Revista Brasileira de Geociências 21(2): 146-160. COSTA, M. L., M. S. CARMO & H. BEHLING, 2005. Mineralogia e geoquímica de sedimentos lacustres com substrato laterítico na Amazônia brasileira. Revista Brasileira de Geociências 35(2): 165-176. CURI, N. & N. KAMPF, 2012. Formação e evolução do solo (Pedogênese). In: J. C. KER, N. CURI, C. E. SCHAEFER & P. VIDALTORRADO (Ed.): Pedologia: fundamentos: 207-302. SBCS, Viçosa.

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás

LIMA, H. N., J. W. V. MELLO, C. E. G. R. SCHAEFER, J. C. KER & A. M. N. LIMA, 2006. Mineralogia e química de três solos de uma topossequência da bacia sedimentar do alto Solimões, Amazônia ocidental. Revista Brasileira de Ciência do Solo 30(1): 59-68.

DIXON, J. B. & S. B. WEED, 1989. Minerals in soil environments. Soil Science Society of America, Madison. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 1988. Anais da III Reunião de classificação, correlação de solos e interpretação de aptidão agrícola. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos/EMBRAPA, Minas Gerais.

LINDENMAYER, Z. G., J. H. LAUX & J. B. G. TEXEIRA, 2001. Considerações sobre a origem das formações ferríferas da Formação Carajás, Serra dos Carajás. Revista Brasileira de Geociências 31(1): 21-28.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 1997. Manual de métodos e análises de solo: 2. ed. EMBRAPA/Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rio de Janeiro.

MCKEAGUE, J. A. & J. H. DAY, 1966. Dithionite and oxalate extratable Fe and Al as Aids in differentiating various classes of soils. Canadian Journal of Soil Science 46(1): 13-22.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 2013. Sistema brasileiro de classificação de solos. Solos: 6ª aproximação. EMBRAPA Produção de Informação/ EMBRAPA Solos, Brasília.

MCKENZIE, R. M., 1981. The surface charge on manganese dioxides. Australian Journal of Soil Research 19(1): 41-50. MEHRA, J. P. & M. L. JACKSON, 1960. Iron oxide removal from soils and clays by a dithionite-citrate system buffered with sodium bicarbonate. Clays and Clay Minerals 7: 317-327.

FALESI, I. C., 1986. O ambiente edáfico. In: J. M. G. ALMEIDA (Ed.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 125155. CNPq, Brasília.

MELFI, A. J., G. PEDRO & B. VOLKOFF, 1979. Natureza e distribuição dos compostos ferríferos nos solos do Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo 3: 47-54.

FERREIRA, M. M., B. FERNANDES & N. CURI, 1999. Influência da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de latossolos da região sudeste do Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo 23(3): 515-524.

OLIVEIRA, C. V., J. C. KER, N. CURI, M. N. DUARTE & L. E. F. FONTES, 2001. Caracterização de concreções ferro-manganosas de solos de calcário no norte do estado de Minas Gerais. Revista Brasileira de Ciências do Solo 25(3): 565-574.

FEY, M. V. & J. LE ROUX, 1977. Properties and quantitative estimation of poorly crystalline components in sesquioxidic soil clays. Clays and Clay Minerals 25: 285-294.

RAMANAIDOU, E., D. NAHON, A. DECARREAU & A. J. MELFI, 1996. Hematite and goethite from duricrusts developed by lateritic chemical weathering of Precambriam banded iron formations, Minas Gerais, Brazil. Clays and Clay Minerals 44(1): 22-31.

FIGUEIREDO E SILVA, R. C., S. HAGEMANN, L. M. LOBATO, C. A. ROSIERE, D. A. BANKS, G. J. DAVIDSON, T. VENNEMANN & J. HERGT, 2013. Hydrothermal fluid processes and evolution of the Giant Serra Norte jaspilite-hosted iron ore deposits, Carajás Mineral Province, Brazil. Economic Geology 108(4): 739-779.

RAMOS, D. P., 1981. Latossolos brasileiros: um novo enfoque para o reconhecimento de características diferenciais: 1-184. Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba.

FONTES, M. R., J. D. FABRIS, M. RESENDE & E. GALVÃO DA SILVA, 1985. Concreções ferruginosas de alguns solos brasileiros. II. Caracterização mineralógica. Revista Brasileira de Ciência do Solo 9: 119-123.

RESENDE, M., 1976. Mineralogy, chemistry, morphology and geomorphology of some soils of the Central Plateau of Brazil: 1-237. Tese (Doutorado) – Purdue University, West Laffayete.

KÄMPF, N. & U. SCHWERTMANN, 1982. The 5-M-NaOH concentration treatment for iron oxides in soils. Clays and Clay Minerals 30(6): 401-408.

RESENDE, M. & D. P. SANTANA, 1988. Uso das relações Ki e Kr na estimativa da mineralogia para classificação de Latossolos. Anais da Reunião de Classificação, Correlação de Solos e Interpretação da Aptidão Agrícola 3: 225-232.

KER, J. C., 1995. Mineralogia, sorção e dessorção de fosfato, magnetização e elementos traços de latossolos do Brasil: 1-181. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

ROSIÈRE, C. A., F. J. BAARS, J. C. S. SEOANE, L. M. LOBATO, L. L. SILVA, S. R. C. SOUZA & G. E. MENDES, 2006. Structure and iron mineralisation of the Carajás Province. Applied Earth Science 115(4): 126-133.

KER, J. C., 1997. Latossolos do Brasil: uma revisão. Geonomos 5(1): 17-40.

SCHAEFER, C. E. G. R., F. N. B. SIMAS, B. A. F. MENDONÇA, A. S. R. RIBEIRO, W. G. FERREIRA JÚNIOR, J. A. NUNES & G. R. CORREA, 2007. Geodiversidade dos ambientes de canga na região de Carajás – Pará: 1-75. Relatório Técnico. Vale do Rio Doce, Belém.

KLEIN, C. & E. A. LADEIRA, 2002. Petrography and geochemistry of the least altered banded iron-formation of the Archean Carajás Formation, Northern Brazil. Economic Geology 97(3): 643-651.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 57-69, jan.-abr. 2016

SCHAEFER, C. E. G. R., B. A. F. MENDONÇA, G. R. CORREA & A. S. S. RIBEIRO, 2008. Solos desenvolvidos sobre canga no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Anais do Simpósio de Afloramentos Ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero 1: 107-121.

SPIER, C. A., 2005. Geoquímica e gênese das formações ferríferas bandadas e do minério de ferro da Mina de Águas Claras, Quadrilátero Ferrífero, MG: 1-298. Tese (Doutorado em Geociências) – Universidade de São Paulo, São Paulo.

SCHAEFER, C. E. G. R., F. N. B. SIMAS, M. A. ALBUQUERQUE, E. SOUZA & K. K. DELPUPO, 2010. Fosfatização de solos e evolução da paisagem no arquipélago de Abrolhos, BA. Revista Escola de Minas 63(4): 727-734.

TAYLOR, S. R., 1964. Abundance of chemical elements in the continental crust: a new table. Geochimica et Cosmochimica Acta 28(8): 1273-1285. UNITED STATE ENVIRONMENTAL PROTECT AGENCY (USEPA), 1996. Method. EPA 3052: microwave assisted acid digestion of siliceous and organically based matrices. Disponível em: <https:// www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/3052.pdf>. Acesso em: 10 novembro 2009.

SCHULZE, D. G., 1982. The identification of iron oxides by differential X-ray diffraction and the influence of aluminum substitution on the structure of goethite: 1-167. Tese (Doutorado), Technical University of Munich, Freising.

VANZOLINI, P. & C. R. F. BRANDÃO, 1986. Diretrizes gerais para um levantamento faunístico. In: J. M. G. ALMEIDA (Ed.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 208-213. CNPq/Ed. Brasiliense, Brasília.

SCHWERTMANN, U., 1985. The effect of environments on iron oxide minerals. Advances in Soil Science 1: 171-200. SCHWERTMANN, U., R. W. FITZPATRICK, R. M. TAYLOR & D. G. LEWIS, 1979. The influence of aluminum on iron oxides. Part II. Preparation and properties of Al-substituted hematites. Clays and Clay Minerals 27(2): 105-112.

SCHWERTMANN, U. & N. KÄMPF, 1983. Óxidos de ferro jovens em ambientes pedogenéticos brasileiros. Revista Brasileira de Ciência do Solo 7(3): 251-256. SCHWERTMANN, U. & R. M. TAYLOR, 1989. Iron oxides. In: J. B. DIXON & S. B. WEED (Ed.): Minerals in soil environments: 379438. Soil Science Society of America, Madison.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil Morfologia da bacia de drenagem, sedimentologia e sismoestratigrafia de um lago de planalto da Serra dos Carajás, sudeste da Amazônia, Brasil Pedro Walfir M. Souza-FilhoI, II, José Tasso F. GuimarãesI, II, Marcio S. SilvaII, Francisco R. CostaII, III, Prafulla K. SahooI, Clovis W. MaurityI, Roberto Dall’AgnolI, II I II III

Instituto Tecnológico Vale. Belém, Pará, Brasil

Universidade Federal do Pará. Belém, Pará, Brasil

Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará. Marabá, Pará, Brasil

Abstract: To understand the sedimentary processes in a lake environment, it is essential to investigate the morphological, sedimentalogical and limnological features of the basin. The present study was developed at Violão Lake, Serra Sul de Carajás. The methodological approach comprises the collection of bathymetric and sedimentary data, and shallow seismic profiles. Lake Violão has a NE-SW elongated guitar-shaped form and ~0.3 km2 of surface area, with a perimeter of ~2.7 km. The lake presents washing basin morphology and it is marked by a steep margin carved in duricrust outcrops, while the bottom is flat and constituted mainly by muddy sediments. The water column is stratified only during the dry season and it is mixed in the rainy season. Three seismic stratigraphic successions were identified in the lake resting on prominent basal reflector (bedrock), which reaches a maximum depth of ~15 m. Small lobate masses are deposited in the bottom of the lake from underflows, while the central part of the lake is characterized by drape deposition, suggesting that organic-mud sedimentation is associated to pelagic deposition from dilute interflows or overflows. Therefore, the sedimentary processes are strongly regulated by basin morphology, drainage water inflow and thermal stratification of the water column. Keywords: Upland lake. Sedimentology. Lacustrine sedimentary facies. Amazon. Resumo: Para compreender os processos sedimentares em um ambiente lacustre, é essencial investigar os processos morfológicos, sedimentares e limnológicos. O presente estudo foi desenvolvido na lagoa do Violão, Serra Sul de Carajás. A abordagem metodológica incluiu a coleta de dados batimétricos, sedimentológicos e sísmicos. A lagoa apresenta forma de violão, alongada na direção NE-SW, ocupando uma área de ~0,3 km2, com perímetro de ~2,7 km. O lago apresenta uma morfologia de bacia de lavar roupa, com margens íngremes em afloramentos de crosta laterítica ferruginosa. O fundo plano é constituído principalmente por sedimentos lamosos. A coluna de água apresenta uma estratificação térmica somente durante a estação seca, sendo misturada no período chuvoso. Três sucessões sismoestratigráficas foram identificadas no lago, que apresenta uma espessura de sedimentos de ~15 m sobre um refletor basal. Pequenos lóbulos deltaicos são depositados no fundo do lago a partir de correntes de turbidez, enquanto a parte central do lago é caracterizada pela deposição por decantação de sedimentos finos, sugerindo que a de sedimentação da lama orgânica está associada a fluxos intermediários ou superficiais. Portanto, os processos sedimentares são fortemente regulados pela morfologia da bacia, pelo influxo de água de drenagem e pela estratificação térmica da coluna de água. Palavras-chave: Lagos de altitude. Sedimentologia. Facies sedimentares lacustres. Amazônia.

SOUZA-FILHO, P. W. M., J. T. F. GUIMARÃES, M. S. SILVA, F. R. COSTA, P. K. SAHOO, C. W. MAURITY & R. DALL’AGNOL, 2016. Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 71-83. Autor para correspondência: Pedro Walfir Martins Souza-Filho. Instituto Tecnológico Vale. Rua Boaventura da Silva, 955 – Nazaré. Belém, PA, Brasil. CEP 66055-090 (pedro.martins.souza@itv.org). Recebido em 07/04/2015 Aprovado em 07/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil

INTRODUCTION Upland lakes over lateritic crusts can only be found in the Brazilian Amazon in Morro dos Seis Lagos (Cordeiro et al., 2011), Maicuru-Maraconai (Costa et al., 1991), and Serra dos Carajás (Costa et al., 2005), in the western and eastern Amazon region, respectively. On the contrary of alluvial lakes, upland lakes over lateritic crusts are hydrologically restricted, located above 350 m above mean sea level (AMSL), and formed by structural and degradation process of lateritic profiles (Maurity & Kotschoubey, 1995), where sinkhole lakes have been developed. Tropical upland lakes in Amazon Region are considered excellent testimonies to study climate and rainforest changes during the Quaternary (Soubies et al., 1991; Sifeddine et al., 2001; Costa et al., 2005; Hermanowski et al., 2012a). Most researches over the last few decades dealt with proxy records from palynology, geochemistry, isotopic analysis and radiocarbon chronology to infer environmental history related to climatic changes during Pleistocene and Holocene (Cordeiro et al., 2011; Hermanowski et al., 2012b). The use of multi-proxy approaches based on geochemical, isotopic composition and palynology of superficial sediments from a plateau lake in Carajás were investigated to delineate lithological compositions of sediments, source area weathering, provenance and geochemical processes (Sahoo et al., 2015) and source and spatial distribution of pollen and spores (Guimarães et al., 2014). Even without influence of the fluvial system, there are several controls on the lake processes driving flow and sedimentary processes, such as basin morphology, changes in the type of sediment and its rate of supply (Blais & Kalff, 1995), limnological parameters (Aguilera et al., 2006), water-circulation pattern of the lake (Laval et al., 2003), and water-level changes due to variable inflow, precipitation and evaporation (Talbot & Allen, 1996; Bridge & Demicco, 2008; Dietze et al., 2010). The use of an integrated approach was never been applied to investigate sedimentary processes in upland

lakes of the Amazon region. Therefore, the combination of basin-morphology, sedimentology, limnological parameters and seismo-stratigraphic studies will improve significantly the knowledge about sedimentary processes in upland lakes. This study in Lake Violão follows a comprehensive morphological, sedimentological and limnological approach to improve understanding of the sedimentary processes and their associated deposits of the upland lakes in the Amazon region.

REGIONAL SETTING Serra dos Carajás represents a metallogenic province on a global scale (Tolbert et al., 1971). This region is recognized as major Archean tectonic province of the Amazonian Craton (Macambira & Lafon, 1995; Rämö et al., 2002). The large iron deposits occur associated with the Carajás Formation, a dominant volcano-sedimentary sequence that host significant band-iron formation (Olszewski et al., 1989). The lateritization of the Carajás Formation’s rocks occurred under humid climate conditions that allowed the formation of an extensively weathering profile on basic volcanic and iron formations rocks (Maurity, 1993). This alteration mantle is constituted by iron-aluminous laterite, hematitic breccias, ortho and paraconglomerates (Maurity, 1993). With the development of lateritization processes, fragile zones associated with preexisting fractures, sinkhole and lakes can be formed with several caves on their borders (Maurity, 1993; Maurity & Kotschoubey, 1995). Violão Lake is located in the Serra Sul dos Carajás, more specifically in the S11D (Figure 1). It represents a hydrologically restricted lake that evolved from geochemical and structural processes of the lateritic crusts. The lake is situated in a ridge about 730 m above mean sea level (AMSL), presenting an elongated form along NW-SE direction. Slopes with open forests occur over fractured detritic crust and mafic sills, while montane savanna occupies the largest areas over iron-ore duricrust and detritic crust (Guimarães et al., 2014).

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

MATERIAL AND METHODS In order to satisfy the requirements of detailed morphological mapping, a multispectral high spatial resolution image of satellite Worldview-2 was acquired on May 19, 2013 (Figure 1). Furthermore, Light Detection and Ranging (LiDAR) data was used for generation of digital terrain model (DTM). The planimetric mapping was referenced to WGS 84 in UTM zone 22.

The modern climate of this area is tropical humid, with a mean annual temperature of around 26 ºC, with around 28 ºC during the dry season (June to November). The total annual precipitation ranges from 1,800 to 2,300 mm (Moraes et al., 2005), with a total mean and median of around 1,550 mm during the rainy season (December to May) and 350 mm during the dry season (June to November).

Figure 1. A) Location map of the Lake Violão basin and its catchment in the context of the Serra dos Carajás, southeastern Amazon region in SRTM3-color hillshade; B) 3D visualization of Lake Violão in the Serra Sul S11D viewed in WorldView-2 image color composition 5R3G1B.

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil

The bathymetric map was generated from 107,388 sampling points in a total of 29 km of bathymetric lines gotten in September 2012. The integrated acquisition of bathymetric and Differential Global Positioning System (DGPS) data were based on Hypack 6.2b software. The points were interpolated using Kriging geostatistical method in Surfer 11 software. The bathymetric map

and digital terrain model were designed for planimetric map with 1 m isobaths of interval. The integration of bathymetric data with LiDAR topography allowed a 3D visualization of the Lake Violão bottom morphology and adjacent emerge areas (Figure 2). Morphometric parameters and indexes were calculated to the lake level zero in September 2012.

Figure 2. Integration of bathymetric data with LiDAR topography showing a 3D visualization of the Lake Violão bottom morphology and adjacent emerge areas. Note the location of 10 kHz seismic track lines, superficial, box-core sedimentary and water samples. Facies classification of the superficial sedimentary deposit based on clastic and organic description, laterite outcrop and shallow box-core are also present in this figure. Photos: P. W. M. Souza-Filho.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

Based on the bathimetric data, three sampling points were used to determine in-situ the water temperature profile in September 2012 (dry season) and April 2013 (rainy season) using a Water Quality Monitoring System (Horiba W-20XD) (Figure 2). A total of forty-three surficial sediment samples were collected from Lake Violão using a Van Veen Grab sampler. Six undisturbed sub-surficial samples were also collected using a box corer sampler (Figure 2). For a quantitative evaluation of the inorganic components, around 20 g of bulk samples were treated with hydrogen peroxide to remove organic matter, followed by a dispersion process with sodium pyrophosphate solution in an ultrasonic bath. Thereafter, grain size analyses were carried out in a Mastersizer 2000 with hydro dispersion unit to obtain information about particle grain-size distribution. The sediments were characterized based on Wentworth (1922) and Folk & Ward (1957) classification. Following the lacustrine classification of Schnurrenberger et al. (2003), the sedimentary facies of these samples were analyzed including the grain-size, macroscopic features, texture and color (Figure 2). Considering the organic components, around 10 g of bulk sample were used for the analysis of total organic carbon (TOC) by a LECO CS-300 combustion analyzer. For radiocarbon dating, ~2 g of bulk sample was chemically treated to remove eventual presence of younger organic fraction (fulvic and/or humic acids) and carbonates. The sediment organic matter was analyzed in an Accelerator Mass Spectrometry (AMS) at the Beta Analytic facilities (Miami-FL, USA). Radiocarbon ages are expressed as cal. year B.P. normalized to a δ13C of -25 ‰ Pee Dee Belemnite (PDB) (Stuiver & Polach, 1977). The radiocarbon ages were calibrated to ages B.P. using Calib 7, Intcal13.14c calibration dataset with an error of 2σ (Reimer et al., 2013). The sedimentation rates were calculated based on the ratio between the depth intervals (mm) and the mean time range.

In addition to echo sound profiling, a shallow water seismic reflection survey were carried out using a StrataBox™ Marine Geophysical Instrument of the SyQuest, operating in a frequency of 10 KHz, with sedimentary strata resolution of 6 cm to penetration up to 40 m and depth resolution of 0.1 m. The StrataBox profiler was also coupled in the same Trimble DGPS. The maximum bottom set depth was around 20 m, with DC Gain of 20 dB and bottom triggered of 1.5 dB in the. Transverse and longitudinal lines were acquired in Violão Lake (Figure 2). The mapping of seismic reflection changes (sequence boundary, unconformities, such as onlap, downlap and toplap structures) and geometry of the seismic stratigraphic units were recognized by standardized methods (Vail & Mitchum, 1977; Catuneanu et al., 2009), which allowed the identification of three depositional units throughout the basin.

RESULTS LAKE MORPHOLOGY Lake Violão has a NE-SW elongated guitar-shaped form. The lake presents washing basin morphology and it is marked by a steep margin scoured in duricrust outcrops, while the bottom is flat and constituted mainly by muddy sediments. As illustrated in Figure 3, four morphological sectors were recognized in Violão Lake. Zone A is located in the most western sector of the lake that presents a flat, shallow (< 2.5 m in depth) and ellipsoidal area (200 x 100 m) associated to embedded drainage, linked to Zone B, which is characterized by a narrow and elongated channel in NW-SE direction. Zone B connects shallower area of the basin (~1 m in depth) with deeper zone (~10.5 m in depth), where is possible to observe a fan sedimentation inside the lake. Zone C constitutes the central sector of the lake, defined by steep margin up to 8 m in depth, followed by a flat bottom that reaches 10 m in depth. Zone D is

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil

Table 1. Morphometric parameters of Lake Violão based on Tundisi & Matsumura Tundisi (2008).

situated in the eastern sector of the lake also characterized by steep margin followed by a deltaic sedimentation in the northwest direction, whose water depth ranges from 7.5 to 9.5 m. The lake has a surface of around 0.3 km2, a perimeter of 2.7 km, a maximum NW-SE fetch of 1.1 km and a maximum NE-SW width of 0.46 km. Bathymetry reveals a current lake volume of 1.8 million m3. Based on bathymetric data, we calculated several morphometric parameters and indexes that are presented in Table 1. Based on the values of area and volume, the Violão is classified as a small lake (Tundisi & Matsumura Tundisi, 2008). The relative depth of the lake suggested that there is a vertical circulation in response to thermic stratification. Based on volume development index, the lake presents a concave form, and can be classified as a lake in “U” shape (Von Sperling, 1999), what is evidenced in the Figure 3.

Area in zero quota (A)

0.27 km²

Volume in zero quota (V)

1,814,356 m³

Perimeter in zero quota (P)

2,784 m

Fetch (Lmax)

1,120 m

Maximum width (Wdmax)

460 m

Maximum depth (Zmax)

10.5 m

Average depth in zero quote (Z)

6.62 m

Relative depth in zero quote (Zr)

1.8%

Development index of margin (Ds)

1.42 m

Development index of volume (Dv)

2.85 m

VERTICAL WATER TEMPERATURE AND SECCHI DEPHT The vertical water temperature of Lake Violão is mainly oscillated in the dry season from around 29 ºC in the surface waters, decreasing to 28 ºC and 26 ºC at 3 to 5.2 m depth, respectively. From this point, the temperatures declined to around 25 ºC at 9 m depth. During the wet season, the vertical temperature profile is almost constant varying from ~28 ºC to 27 ºC. The Secchi depth reached 2.2 m and 3.3 in the dry and rainy season, respectively (Figure 4). SEDIMENTARY FACIES In the Violão Lake, water level oscillates according precipitation regime. From January to April, the water level ranges from 722.4 to 722.9 m, rising to 723.3 m in May, thereafter dropping to its lowest level with 720.9 m in October, and rising again to 722.2 m during December (Sahoo et al., in press). Hence, bedrock outcrops can be observed in its margins during the dry season. In the same way, the connection between the northwestern borders becomes restricted (Figure 5A).

Figure 3. Bathymetric chart of Lake Violão. Observe topographic profiles and morphological zonation of the study area.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

Figure 4. Thermic profiles and Secchi depth of Lake Violão. Observe the water column stratification in dry season and no stratification in wet season.

Clastic sediments can be found in the deeper portions of the lake, mainly represented by very to extremely poorly sorted coarse silts. Very poorly to poorly sorted coarser grained deposits (very fine to fine sands) are restricted to the southeastern (SE) and northwestern (NW) portion of the lake. In general, these sediments are rich in total organic carbon (TOC) with maximum concentrations (44 to 20%) in NW portion of the lake, while moderate (36 to 15%) and lowest TOC (~10%) concentration were registered in SE and central portion of the lake, respectively (Figure 5B). Using the classification of the clastic and organic sediments, five sedimentary facies were identified in the lake bottom (Figure 5C): bedrock outcrops, peat with lateritic clasts, mud sandy, organic mud and slightly oxidized mud (Figure 2). Based on the box cores descriptions, the uppermost sedimentary facies present less than 1 m thick, and it is generally massive with some scattered vegetable debris. Additionally, coarse-grained deposits of the SE and NW portions of the lake locally may contain small-scale ripple cross-lamination. Organic mud was dated at 18201690 cal yr B.P, at 16 cm depth, which corresponds a sedimentation rate of 0.09 mm/yr.

Figure 5. Sedimentological description of the surficial sediments of Lake Violão: A) classification of the clastic sediments based on Folk & Ward (1957); B) concentration of the total organic carbon (TOC) of the bulk sediment in percentages; C) facies classification of the uppermost sedimentary deposit based on clastic and organic description. Black lines represented the isobaths in meters.

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil

SEISMO-STRATIGRAPHY Late-Quaternary sediments reach average thickness of around 11 m in Violão Lake. In the entire sedimentary infill, three seismic stratigraphic units were recognized in the most of the seismic transects, which were defined as units I, II and III from older to youngest (Figures 6 and 7). The seismo-stratigraphic units are resting on prominent basal reflector (bedrock), which can be traced over most of the areas. This reflector extends from outcrops in the boundary of the lake to at least 20 m below lake level (bll), forming an irregular surface with steep slope relief in the margin and flat bottom morphology, characterized by enclosed depression, similar to a washing basin. The lowermost seismo-stratigraphy Unit I is present in almost all seismic transects throughout the basin, constituting the basal infill. It represents a basinward prograding clinoform package in downlap over bedrock reflector at around 18 m bll (Figure 5 and 6). The upper boundary of Unit I is defined by a toplap that seems to be massive with strong changes between high and low acoustic impedance, geometrically truncating both sub-units throughout the basin.

The seismo-stratigraphy Unit II occurs throughout the lake basin and is characterized by continuous, relatively homogeneous and spaced plane-parallel reflection sequence of high accoustic impedance contrast. Unit II displays an approximately constant thickness of 5 m and it may reach maximum thickness of around 7 m within the depocenter (Figures 6 and 7). The upper most Unit III drapes the lower units throughout the basin, onlapping the lake margin and in concordance to the top of the Unit II. It seems to be massive with some scattered vegetable debris. Unit III is underlying to strong seismic reflector and its top occurs at least from 8 m to 10 m bll. It constitutes a thinner seismostratigraphy unit with around 1 m thickness (Figures 6 and 7).

TROPICAL UPLAND LAKE SEDIMENTATION The basin morphology of Violão Lake seems to be associated to collapse faults. Seismic track lines show collapse normal faults that bound the margin of the lake (Figures 6 and 7). The geometry of seismo-stratigraphy depositional units allows the interpretation of the sedimentary basin infilling.

Figure 6. A) Longitudinal seismic transects in a northwest-southeast direction showing several morphologic levels, depositional units, basement and multiples reflectors and fault lines in upper; B) seismo-stratigraphic interpretation. Location map of seismic profiles are represented in Figure 1.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

Figure 7. A) Transversal seismic transects in a northeast-southwest direction showing several morphologic levels, depositional units, basement and multiples reflectors and fault lines in upper; B) seismo-stratigraphic interpretation. Legends: B = bedrock reflector; DF = debris flow; SD = slumped/deformed; PCR = parallel continuous reflectors; M = water-bottom multiple; Ia = seismo-stratigraphic unit Ia; Ib = seismo-stratigraphic unit Ib; II = seismo-stratigraphic unit II; III = seismo-stratigraphic unit III. Location map of seismic profiles are represented in Figure 1.

Three seismic stratigraphic successions were identified in the lake resting on prominent basal reflector (bedrock), which reaches a maximum depth of around 15 m bll. The lowermost seismo-stratigraphic succession (SSS I, up to 5 m thick) is in downlap over bedrock reflector and it is characterized by progradational succession, deposited by downslope gravitational flows from oversteepened delta fronts under shallow water condition. A second seismo-stratigraphic succession (SSS II, up to 7 m thick) occurs throughout the lake basin and is characterized by continuous and spaced plane-parallel reflectors, typical of repetitively bedded muds most likely deposited by overflow or interflow. A thin Holocene succession (SSS III, < 1 m) seems to be massive and distributed throughout the lake surface with drape morphology (Figures 6 and 7). Considering overflow or interflow processes, it must occur in stratified water column with a well-defined thermocline. In this way, the vertical temperature profile of Lake Violão during the dry season exhibits a stratification of water column mainly in response to the

development of a metalimnion (Figures 4 and 8). This zone is marked by a decrease of temperature of 1 ºC per meter depth. However, a complete mixing of the water column may occur during the rainy season following the decrease of temperature in the surface waters due to high cloud cover. The relative density of the inflow and lake waters, and the vertical water density distribution control the nature of inflow into the lake (Weirich, 1986). The lake and its watershed basin morphology control the inflow of sediment into the lake related to underflows (turbidity currents) processes. Wind-driven surface currents can be most effective in the distribution of suspended sediments, especially in the Violão Lake where there is minimal density of contrast between inflow and lake waters. Similar processes were found in great lakes, such as Brienz Lake in the Switzerland (Sturm & Matter, 1978) and Waterton Lake in Canada (Eyles et al., 2000). The grain-size distribution in the lake reflects the energy near the bottom, which is directly related to bottom morphology and marginal rocky outcrop. On the

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil

marginal rocky outcrop flow detrital sediments from the hill into the lake that are well identified in seismic profiles, as debris flow deposits (Figure 6). Small lobate masses constituted by peat with lateritic clasts are deposited from underflows. These deposits are interpreted as product of downslope slumping or debris flow, which form small deltaic deposits (Figure 9). Deltaic deposits were observed closed to the main drainage comprised of mud sandy sediments, whose origin is also related to underflow process. The sedimentation in the central part of the lake is characterized by drape-like geometry, suggesting that organic mud sedimentation is associated to pelagic deposition from dilute interflows or overflows (Figure 9), in metalimnion and epilimnion zones, respectively. In contrast, progradation of organic material with laterite clasts represent the main sediment input from the drainage of the watershed basin. Deltatic reflection pattern suggests the continuation of the intermittent drainage contribution into the lake. Prograding deltaic deposits are also typical of tectonic lakes (Dietze et al., 2010) and sediment-starved glaciated lake basin (Eyles et al., 2000). Estimates of annual accumulation rates in organic mud deposits were calculated in 0.09 mm/yr in the Violão Lake. At present, the lake has no significant input of sediment from overflow or interflow. Comparing with other lakes developed over lateritic crusts, Hermanowski et al. (2012a, 2012b) and Sifeddine et al. (2001) presented modern sedimentation rates of around 0.20 mm/yr for the Cachoeira Lake and 0.15 mm/yr for the CSS 2 Lake, in the Serra Sul dos Carajás, northwest from the Violão Lake. In the Serra Norte dos Carajás, 41 km northward from the Violão Lake, Cordeiro et al. (2011) presented higher rates with around 0.70 mm/yr. On the other hand, Morro dos Seis Lagos in the western Amazonia present lower sedimentation rates varying from 0.01 mm/yr to 0.02 mm/yr (Colinvaux et al., 1996, 2000). The differences in sedimentation rates may be mainly related to the morphology and lithology of

Figure 8. Seasonal changes in water stratification in Lake Violão during September 2012 (dry season) and April 2013 (rainy season).

each catchment basin (Takehara et al., 2014; Sahoo et al., 2015). Despite the catchment basins, the Carajás lakes present lateritic crusts formed by the alteration of ferriferous formations, which provide higher resistance to weathering processes (Maurity & Kotschoubey, 1995), and larger drainage areas. In such condition, more material can be available to be transported to the lake basin. Also, the vegetation of this plateau is partially represented by deciduous forests. This typology loses their leaves seasonally, contributing to the formation of relatively thicker organic horizons on soils and components to the lake sediments (Guimarães et al., 2014).

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

Figure 9. Sedimentation mechanisms in Violão upland Lake.

CONCLUDING REMARKS Washing basin morphology, drainage water inflow and annual thermal stratification of the water column exert major influence on the sedimentary processes and patterns of Quaternary sedimentation in the tropical upland Violão Lake. The integration of these three characters is responsible for generation of under and inter-flows, while winds on lake surface control the overflows. Three seismo-stratigraphic units were identified in the lake. This study suggests that Lake Violão contains a complete record of late Quaternary deposit, providing detailed insights into climate and environmental changes in eastern Amazon.

Vale. We would also like to acknowledge the support provided by the Geoscience Institute of the Universidade Federal do Pará and Universidade Federal Fluminense. Acknowledgement is also extended to the Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas (FAPESPA # 355388/2014) and Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (479182/2012-4). The first and last authors would like to thanks to CNPq for research scholarship. Finally, we would also like to thank the reviewers of this paper and their valuable contributions towards refining the manuscript. This project was carried out in the National Forest of Carajás under permission of Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) (Sistema de Autorização e Informação em Biodiversidade - SISBIO license 35594-2).

ACKNOWLEDGEMENT We would like to acknowledge the financial support and field assistance provided by the Instituto Tecnológico

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil

REFERENCES

EYLES, N., J. I. BOYCE, J. D. HALFMAN & B. KOSEOGLU, 2000. Seismic stratigraphy of Waterton Lake, a sediment-starved glaciated basin in the Rocky Mountains of Alberta, Canada and Montana, USA. Sedimentary Geology 130(3-4): 283-311.

AGUILERA, X., S. DECLERCK, L. DE MEESTE, M. MALDONADO & F. OLLEVIER, 2006. Tropical high Andes lakes: a limnological survey and an assessment of exotic rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Limnologica - Ecology and Management of Inland Waters 36(4): 258-268.

FOLK, R. L. & W. C. WARD, 1957. Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology 27(1): 3-26

BLAIS, J. M. & J. KALFF, 1995. The influence of lake morphometry on sediment focusing. Limnology and Oceanography 40(3): 582-588.

GUIMARÃES, J. T. F., P. W. M. SOUZA-FILHO, R. ALVES, E. B. SOUZA, F. R. COSTA, L. S. REIS, P. K. SAHOO, C.-L. O. MANES, R. O. SILVA JÚNIOR, D. OTI & R. DALL’AGNOL, 2014. Source and distribution of pollen and spores in surface sediments of a plateau lake in southeastern Amazonia. Quaternary International 352: 181-196.

BRIDGE, J. & R. DEMICCO, 2008. Lakes. In: J. BRIDGE & R. DEMICCO (Ed.): Earth surface processes, landforms and sediment deposits: 462-472. Cambridge University Press, New York. CATUNEANU, O., V. ABREU, J. P. BHATTACHARYA, M. D. BLUM, R. W. DALRYMPLE, P. G. ERIKSSON, C. R. FIELDING, W. L. FISHER, W. E. GALLOWAY, M. R. GIBLING, K. A. GILES, J. M. HOLBROOK, R. JORDAN, C. G. S. C. KENDALL, B. MACURDA, O. J. MARTINSEN, A. D. MIALL, J. E. NEAL, D. NUMMEDAL, L. POMAR, H. W. POSAMENTIER, B. R. PRATT, J. F. SARG, K. W. SHANLEY, R. J. STEEL, A. STRASSER, M. E. TUCKER & C. WINKER, 2009. Towards the standardization of sequence stratigraphy. Earth-Science Reviews 92: 1-33.

HERMANOWSKI, B., M. L. COSTA & H. BEHLING, 2012a. Environmental changes in southeastern Amazonia during the last 25,000 yr revealed from a paleoecological record. Quaternary Research 77(1): 138-148. HERMANOWSKI, B., M. L. COSTA, A. T. CARVALHO & H. BEHLING, 2012b. Palaeoenvironmental dynamics and underlying climatic changes in southeast Amazonia (Serra Sul dos Carajás, Brazil) during the late Pleistocene and Holocene. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 365-366: 227-246.

COLINVAUX, P. A., P. E. DE OLIVEIRA, J. E. MORENO, M. C. MILLER & M. B. BUSH, 1996. A long pollen record from lowland Amazonia: forest and cooling in glacial times. Science 274(5284): 85-88.

LAVAL, B., J. IMBERGER, B. R. HODGES & R. STOCKER, 2003. Modeling circulation in lakes: spatial and temporal variations. Limnology and Oceanography 48(3): 983-994.

COLINVAUX, P. A., P. E. DE OLIVEIRA & M. B. BUSH, 2000. Amazonian and neotropical plant communities on glacial time-scales: the failure of the aridity and refuge hypotheses. Quaternary Science Reviews 19(1-5): 141-169.

CORDEIRO, R. C., B. TURC, A. SIFEDDINE, L. D. LACERDA, E. V. SILVA FILHO, B. GUEIROS, Y. P. POTTY, R. E. SANTELLI, E. O. PÁDUA & S. R. PATCHINELAM, 2011. Biogeochemical indicators of environmental changes from 50 Ka to 10 Ka in a humid region of the Brazilian Amazon. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 299(3-4): 426-436.

MAURITY, C. W., 1993. Evolução recente da cobertura de alteração no platô N1 – Serra dos Carajás: 1-95. Dissertação (Mestrado em Geologia) – Universidade Federal do Pará, Belém. MAURITY, C. W. & B. KOTSCHOUBEY, 1995. Evolução recente da cobertura de alteração no Platô N1 – Serra dos Carajás-PA. Degradação, pseudocarstificação, espeleotemas. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 331-362.

COSTA, M. L., L. R. FONSECA, R. S. ANGÉLICA, V. P. LEMOS & R. L. LEMOS, 1991. Geochemical exploration of the Maicuru alkaline-ultramafic-carbonatite complex, northern Brazil. Journal of Geochemical Exploration 40(1-3): 193-204.

MORAES, B. C., J. M. N. COSTA, A. C. L. COSTA & M. H. COSTA, 2005. Variação espacial e temporal da precipitação no estado do Pará. Acta Amazonica 35(2): 207-214.

COSTA, M. L., M. S. CARMO & H. BEHLING, 2005. Mineralogia e geoquímica de sedimentos lacustres com substrato laterítico na Amazônia. Revista Brasileira de Geociências 35(2): 165-176.

OLSZEWSKI, W. J., K. R. WIRTH, A. K. GIBBS & H. E. GAUDETTE, 1989. The age, origin, and tectonics of the Grão Pará Group and associated rocks, Serra dos Carajás, Brazil: archean continental vulcanism and rifting. Precambrian Research 42(3-4): 229-254.

DIETZE, E., B. WÜNNEMANN, B. DIEKMANN, B. AICHNER, K. HARTMANN, U. HERZSCHUH, J. IJMKER, H. JIN, C. KOPSCH, F. LEHMKUHL, S. LI, S. MISCHKE, F. NIESSEN, S. OPITZ, G. STAUCH & S. YANG, 2010. Basin morphology and seismic stratigraphy of Lake Donggi Cona, north-eastern Tibetan Plateau, China. Quaternary International 218(1-2): 131-142.

RÄMÖ, O. T., R. DALL’AGNOL, M. J. B. MACAMBIRA, A. A. S. LEITE & D. C. OLIVEIRA, 2002. 88 Ga oxidized A-Type granites of the Rio Maria Region, eastern Amazonian Craton, Brazil: positively anorogenic. Journal of Geology 110: 603-610.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 71-83, jan.-abr. 2016

STURM, M. & A. MATTER, 1978. Turbidites and varves in Lake Brienz (Switzerland): deposition of clastic detritus by density currents. In: A. MATTER & M. E. TUCKER (Ed.): Modern and ancient lake sediments: 147-168. International Association of Sedimentology (Special Publication, 2), Oxford.

REIMER, P. J., E. BARD, A. BAYLISS, J. W. BECK, P. G. BLACKWELL, C. BRONK RAMSEY, C. E. BUCK, H. CHENG, R. L. EDWARDS, M. FRIEDRICH, P. M. GROOTES, T. P. GUILDERSON, H. HAFLIDASON, I. HAJDAS, C. HATTÉ, T. J. HEATON, A. G. HOGG, K. A. HUGHEN, K. F. KAISER, B. KROMER, S. W. MANNING, M. NIU, R. W. REIMER, D. A. RICHARDS, E. M. SCOTT, J. R. SOUTHON, C. S. M. TURNEY & J. VAN DER PLICHT, 2013. IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves 0-50000 years cal. BP. Radiocarbon 55(4): 1869-1887.

TAKEHARA, L., M. ALMEIDA & F. SILVEIRA, 2014. Mineralogical aspects of Morro de Seis Lagos deposit (Amazonas, Brazil). Geophysical Research Abstracts 16: EGU2014-12709-1. Available at: <http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2014/EGU201412709-1.pdf>. Access on: June 23rd, 2014.

SAHOO, P. K., P. W. M. SOUZA-FILHO, J. T. F. GUIMARÃES, M. S. SILVA, F. R. COSTA, C.-L. O. MANES, D. OTI, R. O. SILVA JÚNIOR & R. DALL’AGNOL, 2015. Use of multi-proxy approaches to determine the origin and depositional processes in modern lacustrine sediments: Carajás Plateau, Southeastern Amazon, Brazil. Applied Geochemistry 52: 130-146.

TALBOT, M. R. & P. A. ALLEN, 1996. Lakes. In: H. G. READING (Ed.): Sedimentary environments: processes, facies and stratigraphy: 3rd ed.: 83-124. Wiley-Blackwell, New York. TOLBERT, G. E., J. W. TREMAINE, G. C. MELCHER & C. B. GOMES, 1971. The recently discovered Serra dos Carajás iron deposit, northern Brazil. Economic Geology 66(7): 985-994.

SAHOO, P. K., J. T. F. GUIMARÃES, P. W. M. SOUZA-FILHO, R. O. SILVA JÚNIOR, G. PESSIN, B. C. MORAES, P. F. P. PESSOA, T. M. RODRIGUES, M. F. COSTA & R. DALL’AGNOL, in press. Hydrological and limnological characteristics of upland lakes of the southeastern Amazon. Environmental Earth Sciences.

TUNDISI, J. G. & T. MATSUMURA TUNDISI, 2008. Limnologia: 1-631. Oficina de Textos, São Paulo.

SCHNURRENBERGER, D., J. RUSSELL & K. KERRY, 2003. Classification of lacustrine sediments based on sedimentary components. Journal of Paleolimnology 29(2): 141-154.

VAIL, P. R. & R. M. MITCHUM, 1977. Seismic stratigraphy and global changes of sea level. Part 1: Overview. AAPG SpecialVolumes 26: 51-52.

SIFEDDINE, A., L. MARTIN, B. TURCQ, C. V. RIBEIRO, F. SOUBIES, R. C. CORDEIRO & K. SUGUIO, 2001. Variations of the Amazonian rainforest environment: a sedimentological record covering 30,000 years. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 168(3-4): 221-235.

VON SPERLING, E., 1999. Morfologia de lagos e represas: 1-137. DESA/UFMG, Belo Horizonte. WEIRICH, F. H., 1986. A study of the nature and incidence of density currents in a shallow glacial lake. Annals of the Association of American Geographers 76(3): 396-413.

SOUBIES, F., K. SUGUIO, J. C. LEPRUN, M. SERVANT, B. TURCQ, M. FOURNIER, M. DELAUNE & A. SIFEDDINE, 1991. The Quaternary lacustrine deposits of the Serra dos Cajajás (state of Pará, Brazil) – ages and other preliminary results. Boletim IG-USP. Publicação Especial (8): 223-243.

WENTWORTH, C. K., 1922. A scale of grade and class terms for clastic sediments. The Journal of Geology 30(5): 377-392.

STUIVER, M. & H. A. POLACH, 1977. Discussion: reporting of 14C data. Radiocarbon 19(3): 355-363.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil Geoenviroments, soils and carbon stocks at Serra Sul of Carajás, Para State, Brazil Carlos Ernesto G. R. SchaeferI, Elias de Lima NetoI, Guilherme Resende CorrêaII, Felipe Nogueira Bello SimasI, Jackson Ferreira CamposIII, Bruno A. Furtado de MendonçaIV, Jaquelina Alves NunesV I

Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, Minas Gerais, Brasil / IIUniversidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, Minas Gerais, Brasil III IV

Amplo Treinamento e Consultoria. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Instituto de Florestas, Seropédica, Brasil Universidade do Estado de Minas Gerais. Carangola, Minas Gerais, Brasil

Resumo: A descoberta de jazidas minerais na Serra dos Carajás, a partir da década de 1960, despertou grande interesse pela região, resultando em pesquisas voltadas à exploração econômica desses recursos. Entretanto, pouco se conhece acerca dos geoambientes locais em escala adequada, dificultando medidas para sua conservação. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os principais solos e geoambientes associados na Serra Sul quanto aos aspectos morfológicos, físicos e químicos, visando aprofundar o conhecimento pedológico e dar suporte às atividades de recuperação e restauração de áreas degradadas pela mineração, bem como ao Plano de Manejo da Floresta Nacional de Carajás. Foram definidos quatro geoambientes principais: encostas com campo rupestre sobre canga ferrífera; encostas e grotas florestadas; depressões e patamares campestres mal drenados e lagos doliniformes. Os solos associados aos geoambientes foram: solos rasos com camada de canga contínua (horizonte litoplíntico); solos com caráter concrecionário e solos orgânicos ou húmicos. A interseção entre os solos e os geoambientes evidenciou um forte controle pedológico sobre as diferentes fitofisionomias nas áreas de canga da Serra Sul, sendo a profundidade do solo diretamente correlacionada ao porte da vegetação. A matéria orgânica dos solos é crucial na geração de cargas elétricas por capacidade de troca catiônica (CTC) e ciclagem de nutrientes. Valores muito elevados de carbono orgânico (faixa 54-124 kg m-2) foram detectados em buritizais e campos brejosos, revelando um destacado serviço ambiental nos platôs de Carajás. Recomenda-se que nas atividades de mineração o topsoil seja devidamente separado, para ser reutilizado na recuperação das áreas degradadas ou na recomposição dos solos. O continuum geoambiental observado na escala de estudo mostra que medidas de proteção a pontos ou zonas isoladas de um contexto ecológico que forma gradientes (ambientes de depressões ou cavidades) podem não significar uma proteção efetiva. Palavras-chave: Carajás. Serra Sul. Canga laterítica. Plintossolos. Amazônia. Estoques de carbono nos solos. Abstract: The discovery of mineral deposits in the Serra de Carajás, from the 1960s, raised a great concern in the region, resulting in research aimed at the economic exploitation of these deposits. However, little is known about the geoenvironments at the ironstone plateau, hindering measures for their present and future conservation. The objective of this study was to characterize the main soils from geoenvironments of Serra Sul, with emphasis on soil morphological, physical and chemical properties, in order to deepen the soil knowledge and support the environmental recovery and restoration of areas degraded by mining activities. Were defined four major geoenvironments: slopes with rocky fields of banded ironstone; forested concave slopes; depressions and poorly drained flats; and doliniform closed lakes. The soils associated with these geoenvironments were: shallow soils with continuous ironstone layer (litoplinthic horizon); soil with concretionary character; and organic or dark-humic soil. The interplay between soils and geoenvironments showed a strong control of soils on the different vegetation types, linking soil depth to the vegetation height and biomass. The organic matter is crucial for the soil cation exchange capacity (CEC) and nutrient cycling. High amounts of Soils organic carbon (range 54124 kg m-2) were detected in wetlands (Buritizais and Campos Brejosos), highlighting an important environmental service of the Carajás Plateau. We recommend that topsoil must be separated and used in the environmental recovery of degraded, mined areas, andfor soil reclamation. The geoenvironmental continuum observed at a local scale highlights that measures aiming at protecting isolated spots or zones (caves, depressions, for instance) in a context of ecological gradient, may not offer an effective protection. Keywords: Carajás. Serra Sul. Iron stone. Plinthosol. Amazon. Soil carbon stocks. SCHAEFER, C. E. G. R., E. LIMA NETO, G. R. CORRÊA, F. N. B. SIMAS, J. F. CAMPOS, B. A. F. MENDONÇA & J. A. NUNES, 2016. Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 85-101. Autor para correspondência: Guilherme Resende Corrêa. Universidade Federal de Uberlândia, Instituto de Geografia. Av. João Naves de Ávila, 2121 – Santa Mônica. Uberlândia, MG, Brasil. CEP 38400-902 (guilhermeudi@yahoo.com.br). Recebido em 02/02/2015 Aprovado em 22/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

INTRODUÇÃO A descoberta de importantes jazidas minerais na Serra dos Carajás, a partir da década de 1960, despertou grande interesse na região, resultando em pesquisas voltadas para a exploração econômica destes recursos. Nesse sentido, destacam-se as pesquisas geológicas de Barbosa (1966), Almeida et al. (1968), Almeida (1980), Beisiegel et al. (1973), Beisiegel (1982), Hirata et al. (1982), Kotschoubey & Lemos (1985), DOCEGEO (1988), Gibbs & Wirth (1990), Costa (1991), Costa et al. (2005), Lindenmayer et al. (2001), Veneziani et al. (2004), pesquisas geomorfológicas de Resende & Barbosa (1972), Brasil (1974), Araújo & Maia (1991), Ab’Saber (1986, 1987) e botânicas, como as de Secco & Mesquita (1983), Porto & Silva (1989), Silva & Rosa (1989), Paradella et al. (1994), Silva et al. (1986). Entretanto, pouco se conhece sobre os geoambientes locais, dificultando medidas para sua conservação. Em função do baixo interesse agronômico da Serra de Carajás, os estudos pedológicos são raros e pouco aprofundados (Brasil, 1974; Falesi, 1986). No entanto, dado o reconhecido papel dos solos como estratificadores ambientais (Resende et al., 2007), estudos dos atributos morfológicos, físicos e químicos fornecem importantes informações em nível local, permitindo evidenciar fenômenos geoambientais na paisagem (Schaefer et al., 2000; Simas, 2002; Corrêa et al., 2013), além de permitirem a ampliação do conhecimento a respeito da relação entre os fatores e os processos de formação do solo em um dado contexto ambiental. A Serra dos Carajás, localizada no sudeste do estado do Pará, abriga dois ambientes fitogeográficos bem distintos (Ab’Saber, 1986): um tipicamente arbóreo, representado pela floresta ombrófila em suas diferentes fácies, ocupando a maior parte da área, e outro, caracterizado por uma formação herbáceo-arbustiva denominada de vegetação de canga (Secco & Mesquita, 1983) ou campo rupestre (Joly, 1970), a qual está restrita às porções mais elevadas da paisagem. Vale ressaltar que a vegetação de canga apresenta uma elevada importância

ecológica, por se tratar de um ecossistema único no contexto amazônico (ICMBIO, 2016). A Serra Sul representa o mais extenso platô de canga na paisagem da Serra dos Carajás, abrigando diversos ecossistemas, desenvolvidos sobre formações ferríferas com alto grau de conservação. Por outro lado, a exploração mineral impõe o desafio de se compatibilizar o desenvolvimento econômico com a preservação destes ecossistemas singulares. Em função disto, torna-se prioritária a geração de bases de dados sobre estes ambientes, de forma a subsidiar as avaliações de impactos ambientais, nortear estratégias de conservação e propor medidas de mitigação dos impactos causados pela mineração na região de Carajás. A ênfase deste trabalho foi caracterizar, quanto aos aspectos morfológicos, físicos e químicos, os principais solos e geoambientes da Serra Sul de Carajás, para elucidar, em maior detalhe, os principais fatores e processos pedogenéticos atuantes. Pretende-se, com isso, contribuir para estudos posteriores sobre recuperação e restauração de áreas degradadas pelos diversos empreendimentos minerários presentes na região em tela, bem como subsidiar ações de manejo conservacionista em escalas mais detalhadas, tendo em vista a primeira versão e da recente publicação atualizada do Plano de Manejo da FLONA de Carajás (IBAMA, 2003; ICMBIO, 2016), a qual fez uso da mesma aproximação geoambiental adotada neste estudo, e parcialmente reportada em estudos prévios do projeto Área Mínima de Canga (Golder Consultoria e Projetos, 2008).

MATERIAL E MÉTODOS ÁREA DE ESTUDO A área de estudo está localizada no sudeste do estado do Pará, na Floresta Nacional de Carajás, nos municípios de Parauapebas e Canaã dos Carajás (Figura 1). O clima é tipicamente tropical, quente e úmido, enquadrado como do tipo Awi pela classificação de Köppen, com temperaturas médias oscilando entre 19 e 31 ºC

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Figura 1. Localização da área de estudo e mapa das unidades geoambientais da Serra Sul de Carajás.

(Pereira, 1991). As estações são definidas por períodos secos (inverno) e chuvosos (verão). O inverno dura, em média, de maio a outubro, e o verão, de novembro a abril, sendo marcado por chuvas torrenciais. Ocorrem, na região da Serra de Carajás, rochas essencialmente pré-cambrianas de origem variada e distintos graus de metamorfismo (Resende & Barbosa, 1972). A região está localizada no extremo SE do Cráton Amazônico, com ocorrência de um núcleo granito-greenstone envolvido por cinturões de gnaisses migmatizados (Almeida et al., 1968). As formações ferríferas são constituídas principalmente por jaspilitos e guardam as maiores jazidas de ferro de alto teor do mundo (Lindenmayer et al., 2001).

Em termos geomorfológicos, a Serra de Carajás se insere no Domínio do Planalto Dissecado do sul do Pará, caracterizado por maciços residuais de topo aplainado e conjuntos de cristas e picos interpenetrados por faixas de terrenos mais baixos (Brasil, 1974). Esta unidade apresenta-se intensamente dissecada por vales encaixados, adaptados a redes de fraturas em rochas arqueanas e com poucas estruturas proterozoicas. Nela, se observa uma densidade média de drenagem, apresentando um padrão dendrítico. Nas áreas altas, os vales são essencialmente fechados, em forma de V e, em alguns casos, em forma de U aberto, onde ocorrem planícies aluvionares mais extensas (Araújo & Maia, 1991).

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

BASE CARTOGRÁFICA Para a caracterização das unidades da paisagem e de geoambientes da área de estudo, foi utilizada a seguinte base cartográfica: mapas de solos e geomorfologia do projeto RADAMBRASIL (Brasil, 1974); mapas geomorfológico, geológico e pedológico produzidos no Projeto Carajás (Araújo & Maia, 1991); mapa de distribuição de Unidades Geológicas – Província Mineral de Carajás (DOCEGEO, 1988); imagens dos satélites IKONOS (plotado em 1:10.000); mapa topográfico fornecido pela Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), com curvas de nível com equidistância de 10 metros, abrangendo toda a Serra Sul; além de levantamento dos geoambientes realizado por Schaefer et al. (2007).

análises químicas e físicas foram realizadas com base nas recomendações de EMBRAPA (1997). Os solos foram classificados conforme o sistema brasileiro de classificação de solos (SiBCS) (EMBRAPA, 2013). As amostras foram secadas ao ar e passadas em peneira com abertura de 2 mm. A quantificação das frações de areia grossa, areia fina, silte e argila foi realizada conforme o método da pipeta, sendo a dispersão do solo promovida por agitação em coqueteleira em meio alcalino. O carbono orgânico total (COT) foi determinado pelo método de Walkley Black, conforme EMBRAPA (1997). Os elementos Ca, Mg e Al foram extraídos por solução de KCl 1 mol L-1, enquanto K, P, Na, Zn, Mn, Cu e Fe foram extraídos pelo extrator Mehlich-1. A acidez potencial (H + Al) foi determinada conforme EMBRAPA (1997). Os teores de Ca, Mg, Al, Zn, Mn, Cu e Fe nos extratos foram determinados por espectrometria de absorção atômica, já o de P foi determinado por fotocolorimetria, e o de K, por fotometria de chama. A partir dos resultados obtidos pela análise do complexo sortivo, foram calculadas a soma de bases (SB), a capacidade de troca catiônica total (T), a saturação por bases (V) e a saturação por Al (m), conforme EMBRAPA (1997). O estoque de carbono (EC) foi calculado segundo a metodologia de Fidalgo et al. (2007). Por este método, o EC (kg m-2) é determinado multiplicando-se os teores parciais de carbono (C) (g kg-1) de cada horizonte pela densidade do solo (DS) (g cm-3), pela espessura de cada horizonte (E) (cm), dividindo-se o produto por 100.

ESTRATIFICAÇÃO DE GEOAMBIENTES: CARACTERIZAÇÃO E MAPEAMENTO Na estratificação geoambiental realizada, delimitaram-se os espaços físicos com características geoambientais distintas suficientemente para permitir sua separação e descrição, na escala adotada no trabalho (e.g. Tricart & Kiewiet de Jonge, 1992; Schaefer et al., 2000). Admitindo-se que o ambiente físico (geoambiente) possua características pedológicas, geomorfológicas e geológicas particulares, e que estas determinem a oferta de nutrientes e de fluxos de energia em um sistema essencialmente aberto, torna-se necessário conhecer suas características e distribuição espacial para inferir aspectos da ecologia da paisagem da região, privilegiando uma abordagem interpretativa da paisagem, estabelecendo as relações que existem entre os componentes dos meios físico e biótico (Tricart & Kiewiet de Jonge, 1992; Schaefer et al., 2007).

RESULTADOS E DISCUSSÃO Com base na metodologia para a identificação dos geoambientes, foram obtidos quatro grandes grupos: encostas com campo rupestre sobre canga ferrífera (1), encostas e grotas florestadas (2), depressões e patamares campestres mal drenados (3) e lagos doliniformes (4). Estes quatro geoambientes foram pormenorizados em outros dez subgeoambientes (Figura 1). As principais características dos ambientes são apresentadas de maneira resumida na Tabela 1.

COLETA E ANÁLISE DOS SOLOS Foram descritos treze perfis, representando as diferentes unidades geoambientais que compõem a paisagem da Serra Sul. A posição geográfica de cada perfil foi obtida utilizando-se GPS de navegação. Os solos foram coletados e descritos de acordo com Santos et al. (2013). As

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Tabela 1. Caracterização geral das unidades geoambientais do platô de canga da Serra Sul, Floresta Nacional de Carajás. Compartimentos da paisagem

Encostas com campo rupestre

Unidades geoambientais

Pedoambientes

Vegetação

Encostas com campo rupestre com Vellozia sobre canga ferrífera

Solos rasos, bem drenados, ricos em matéria orgânica sobre camada contínua de canga, abundância de termiteiros

Encostas com campo rupestre arbustivo sobre canga ferrífera Matas altas sobre solos profundos de canga degradada Encostas e grotas florestadas

Depressões e patamares campestres mal drenados

Lagos doliniformes

Solos rasos, bem drenados, com bolsões de MO nas fraturas da camada de canga, abundância de termiteiros Solos profundos, bem drenados, com quantidade expressiva de fragmentos de canga (concreção) do tamanho de areia e silte, teores altos de P quando próximos a cavernas

Área ha

Estrato arbustivo-herbáceo com abundância dos gêneros Axonopus, Vellozia, Sobralia, Ipomea e Andropogon, característicos desta fitofisionomia.

644,8

6,5

Estrato arbustivo com abundâcia dos gêneros Callisthene, Byrsonima, Bauhinia, Alibertia e Mimosa, característicos desta fitofisionomia

2.858,6

29,0

Estrato arbóreo com abundâcia dos gêneros Pouteria, Sacoglottis, Myrcia, Miconia, Ficus e Cupania, característicos desta fitofisionomia

117,3

1,2

Matas baixas sobre solos intermediários de canga degradada

Solos profundos, bem drenados, com quantidade expressiva de fragmentos de canga (concreção) do tamanho de areia e silte

Formação ecotonal com gêneros comuns aos geoambientes: capões florestais altos, mata de transição e campo rupestre arbustivo

191,4

1,9

Matas altas de transição sobre solos profundos de canga degradada

Solos profundos, bem drenados, com quantidade expressiva de fragmentos de canga (concreção) do tamanho de areia e silte

Estrato arbóreo com abundância dos gêneros Mouriri, Caryocar, Eugenia, Casearia, Guatteria, Eugenia e Myrcia, característicos desta fitofisionomia

5.791,8

58,9

Campo graminoso, moderadamente drenado sobre canga nodular

Solos rasos, moderadamente drenados, ricos em MO, sobre camada contínua de canga

Apresenta estrato graminoide, com predominância das famílias Xyridaceae, Cyperaceae, Graminea e Eriocaulaceae, características deste ambiente

54,0

0,6

Campo brejoso sobre solos orgânicos

Solos orgânicos, bem profundos, mal drenados, em ambiente com expressivo acúmulo e conservação de MO

Vegetação lacustre com ocorrência das famílias Cyperaceae, Eriocaulaceae, Nymphaeaceae, Iridaceae, Lentibulariaceae, Xyridaceae, com abundância de Gramineae e samabaias, além de macrófitas aquáticas

49,4

0,5

Buritizais sobre solos orgânicos

Solos orgânicos, profundos, mal drenados, em ambiente com expressivo acúmulo e conservação de MO

Estrato arbustivo com dominância das espécies Mauritia flexuosa, Mauritia carana e espécies herbáceas do campo graminoso

9,4

0,1

Vegetação submersa de margem lacustre

Ambiente aquático com Cyperáceas, Eriocauláceas, Typha sp., Eleocharis sp., além de outras macrófitas aquáticas. Durante alguma parte do ano ou do ciclo de vida, ocorrem em ambiente aquático

27,6

0,3

Lagos doliniformes permanentes

Macrófitas aquáticas

95,34

1,0

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

CARACTERIZAÇÃO GERAL DOS PRINCIPAIS GEOAMBIENTES

No topo dos morros, a área é ocupada quase que totalmente pelos afloramentos de canga, onde a camada de material orgânico é incipiente, concentrando-se nas fendas de canga ferrífera e nos inúmeros cupinzeiros que reúnem a pouca matéria orgânica acumulada. Tal habilidade dos cupins é restrita a algumas espécies, representando um extremo grau de especialização sobre a canga.

Encostas com campo rupestre As encostas de canga ferrífera com campo rupestre constituem o compartimento de maior expressão geográfica do platô de canga, ocupando cerca de 36% da área mapeada (Figura 1). Esta área é subdividida em duas unidades geoambientais, as encostas com campo rupestre de Vellozia sobre canga ferrífera e as encostas com campo rupestre arbustivo sobre canga ferrífera (Figura 2). Os principais solos associados a estes compartimentos são os Plintossolos Pétricos litoplínticos ou concrecionários, rasos, cujos horizontes A, na maioria das vezes, derivam de antigos termiteiros. Em alguns casos, forma-se verdadeiro complexo de solos, com alternância de faixas, ora mais rasas, ora mais profundas, indicando a atual morfogênese ativa no platô e a dificuldade para a manutenção da delgada cobertura pedológica.

Encostas e grotas florestadas Nas encostas da Serra Sul ou onde houve o colapso sub-superficial do saprolito, sotoposto à canga ferrífera, formam-se áreas de acumulações coluviais, com solos com profundidade de horizonte Bw e Bwc, variando de 20 a 100 cm, onde a retenção hídrica e de nutrientes é favorecida (Figura 2). Nessas condições, desenvolvem-se verdadeiras matas altas, bem estruturadas e ricas em variedade de espécies. Este compartimento da paisagem subdivide-se em três geoambientes fundamentais: matas altas sobre solos profundos de canga degradada (capão florestal denso); matas

Figura 2. Corte esquemático da paisagem típica da parte superior da Serra Sul, ilustrando alguns geoambientes bem drenados e solos associados.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Lagos doliniformes Foram mapeados 123 ha de lagos doliniformes na Serra Sul, subdivididos em dois geoambientes: vegetação submersa de borda lacustre e lagos doliniformes permanentes (Figura 1). São geoambientes onde ocorre a acumulação de água freática ou pluvial em depressões de dissolução na canga, formando extensas áreas lacustres permanentes. Algumas depressões possuem vários metros de profundidade. Nos ambientes rasos de borda lacustre, há uma densa colonização por macrófitas aquáticas e plantas paludosas. A vegetação lacustre apresenta uma composição florística bem diferente daquela do entorno bem drenado. De maneira geral, os lagos possuem fraca acumulação lamosa na forma de lamas argilo-siltosas de natureza ferruginosa (goethítica) e orgânica, com espessuras de poucos centímetros a metros na parte central. À medida que a drenagem se rebaixa, os lagos evoluem para amplos pantanais com solos orgânicos (turfas), até alcançar o completo desaparecimento do espelho de água permanente.

baixas sobre solos intermediários de canga degradada (capão florestal aberto); e matas altas de transição sobre solos profundos de canga degradada (Figura 1).

Depressões e patamares campestres mal drenados Nas depressões doliniformes e patamares rebaixados no alto do platô (Figura 3), ocorre verdadeira sucessão vegetal, que se inicia com a colmatação ou pelo esvaziamento de antigas áreas lacustres, com o avanço da drenagem interna do platô, promovida pelo rebaixamento do lençol freático, ou pela incisão da erosão remontante nas bordas, causando a dessecação dos lagos de Carajás. Foram identificados e mapeados três geoambientes (Figura 1) que caracterizam este compartimento da paisagem, a saber: campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular, onde predominam Plintossolos Pétricos Litoplínticos, muito rasos, formados por canga pisolítica esferoidal; campo brejoso graminoso sobre solos orgânicos; e buritizais sobre solos orgânicos, que normalmente ocorrem bordejando os campos brejosos e as formações lacustres e doliniformes de maior extensão (Figura 3).

Figura 3. Corte esquemático da paisagem típica da parte superior da Serra Sul, ilustrando alguns geoambientes e solos associados a ambientes mal drenados.

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

CARACTERIZAÇÃO GERAL DOS PRINCIPAIS SOLOS ASSOCIADOS AOS GEOAMBIENTES A maior parte dos solos apresentou elevados teores de silte em seus horizontes (Tabela 2). Os altos teores podem ser explicados pela presença de concreções ferruginosas no tamanho de silte, as quais representam um tipo específico de

pseudo-silte, já que são partículas formadas por concreções de óxidos de ferro abundantes nos solos de Carajás. A forte agregação das partículas de pseudo-silte juntamente com sua maior densidade influenciam nos processos de separação das frações do solo, podendo levar à sua superestimação (Curi, 1983; Costa, 2003).

Tabela 2. Características físicas e morfológicas dos solos estudados da Serra Sul de Carajás. Areia grossa Areia fina Silte Argila Profundidade Cor seca Horizonte (cm) (Munssell) dag kg-1

(Continua) Silte/Argila

Classe textural

Perfil 1: Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico – matas altas sobre solos profundos de canga degradada A

0-4

2,5YR 2,5/3

0,93

Franco-argilo-arenosa

Bwc1

4-25

10R 3/6

1,23

Franco-argilosa

Bwc2

25-60

10R 3/6

1,20

Franco-argilosa

Perfil 2: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico – matas altas sobre solos profundos de canga degradada A

0-10

2,5YR 2,5/3

2,00

Franco-argilosa

10-15

10R 3/6

2,04

Franco

Bwc1

15-80

10R 3/6

1,83

Franco

Bwc2

80-110+

10R 3/6

0,84

Franco

Perfil 3: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular A

0-3

5YR 5/8

0,84

Franco-argilo-arenosa

Perfil 4: Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico – matas altas de transição sobre solos profundos de canga degradada A

0-5

2,5YR 2,5/2

1,06

Franco-arenosa

Bwc

5-50

10R 2,5/2

2,10

Franco-arenosa

0-20

Perfil 5: Organossolo Háplico Sáprico típico – campo brejoso sobre solos orgânicos 7,5YR 2,5/1

0,92

Franco-argilo-arenosa

Perfil 6: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – encostas com campo rupestre de canga ferrífera com Vellozia A

0-5

2,5Y 5/3

1,52

Franco-Argilosa

Perfil 7: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – encostas com campo rupestre arbustivo de canga ferrífera A

0-5

5YR 3/4

0,77

Franco-argilo-arenosa

Perfil 8: Cambissolo Húmico Tb distrófico léptico – buritizal sobre solos orgânicos Ah

0-12

7,5YR 2,5/1

1,90

Franco

Bif1

12-30

10YR 5/8

1,83

Franco

Bif2

30-45

2,5YR5/8

2,17

Franco-siltosa

45-60

10YR 8/8

0,96

Franco-argilo-arenosa

Perfil 9: Organossolo Háplico Hêmico típico – campo brejoso sobre solos orgânicos Hy1

20-40

7,5YR 3/3

0,40

Argilo-arenosa

Hy2

40-70

7,5YR 2,5/1

1,43

Franco-argilosa

70+

2,5Y 5/4

0,75

Franco-argilosa

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Tabela 2.

(Conclusão)

Horizonte

Profundidade (cm)

Cor seca (Munssell)

Areia grossa

Areia fina

Silte

Argila

dag kg-1

Silte/Argila

Classe textural

Perfil 10: Plintossolo Pétrico Litoplintico hístico – matas baixas sobre solos intermediários de canga degradada Ah

0-10

10YR 2/1

1,59

Franco

Bwf

10-25

2,5YR 2,5/2

1,32

Franco-arenosa

Perfil 11: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular A Bwf

0-2

10YR 7/8

1,17

Franco-argilosa

2-20

10YR 8/8

0,62

Franco-argilo-arenosa

Perfil 12: Latossolo Vermelho Acriférrico petroplíntico – matas altas sobre solos profundos de canga degradada A

0-5

2,5YR 3/6

2,44

Franco

Bwf1

5-40

10R 3/6

0,76

Franco-argilo-arenosa

40-70+

10R 3/6

0,65

Franco-argilo-arenosa

Bwf2

Perfil 13: Plintossolo Pétrico Litoplíntico hístico – encostas com campo rupestre arbustivo de canga ferrífera A

0-25

2,5YR 3/4

0,72

Franco-argilo-arenosa

25-30

2,5YR 3/6

0,58

Franco-argilo-arenosa

2,5YR 3/4

1,25

Franco-arenosa

0,17

Muito argilosa

Guano de caverna 12 Solo de termiteiro -

2,5YR 5/4

A resistência aos tratamentos de dispersão dos microagregados de tamanho silte é um problema recorrente em diferentes latossolos, em especial naqueles de constituição mais oxídica (Vitorino et al., 2003; Lima et al., 1990; Costa, 2003; Donagemma et al., 2003). Os valores de silte, quando relacionados aos baixos valores de argila, fornecem uma alta relação silte/argila (Tabela 2). À primeira vista, eles caracterizam solos jovens, pouco intemperizados, levando a uma interpretação equivocada, visto a natureza predominantemente oxídica destes solos. Os perfis 2 e 4, associados ao geoambiente matas altas sobre solos profundos de cangas degradadas (Figura 2), apresentaram relação silte/argila superiores a 0,7, limite para latossolo. Com isso, sua classificação até a quarta ordem foi definida como Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico (Tabela 2).

Os Plintossolos Pétricos, de maneira geral, apresentaram teores elevados de areia grossa, variando de 17 a 60 dag kg-1 (Tabela 2), caracterizadas pelas concreções de ferro e petroplintita. Os resultados químicos obtidos seguem as características de diversos trabalhos anteriores relacionados à formação de solos a partir de rochas ferríferas (Curi & Franzmeier, 1987; Ker & Schaefer, 1995; Costa, 2003; Schaefer et al., 2008; Carvalho Filho, 2008; Corrêa, 2011). Todavia, os teores de COT, principalmente nos horizontes superficiais (Tabela 3), são mais elevados do que o relatado para os solos do Quadrilátero Ferrífero (Costa, 2003; Carvalho Filho, 2008). No caso dos perfis 2, 3, 4, 6 e 8, a camada superficial apresenta mais de 8 dag kg-1 de C, caracterizando a camada como material orgânico, porém sem espessura suficiente para caracterizar um horizonte hístico (EMBRAPA, 2013).

0-5 5-50

0-20

0-5

0-10 10-30 30-45 45-60

Bic

Bif1

Bif2

15-80 80-110+

Bwc1

Bwc2

10-15

0-3

4,09 -0,11 4,08 -0,12

4,2 4,2

0-10

4,39 3,99

25-60

Bic2

94 3,6

2,3

3,5

13,4

15,7

18,9

16,9

1,9

-0,13

-0,61

cmolc dm-3

Mg2+ Al3+ H+Al SB(2)

t(3)

T(4)

V(5) %

N(8)

dag kg-1

m(6) COT(7)

0,5

26,7

0,01

0,01 1,06

1,25

0,03 1,93

11,4

18,8

0,04

0,05 1,1

1,3

0,34 2,27

19,14

11,44

14,05

1,8

0,3

0,4

96,4

96,2 2,1

2,7

5,4

0,60

0,18

0,44

0,5

1,5

0,58

0,67

1,06

2,89

10,3

10,2

10,8

21,9 10,82

0,02

0,6

10,32

0,02 0,69 10,22

0,02 1,08

0,07 2,96 21,97

0,2

0,3

96,7

97,1

98,1

97,6

1,8

2,4

2,1

9,8

0,21

0,12

10,6

0,48

9,2

0,11

0,59

9,31

1,2

81,4

8,4

0,14

0 0

0,02 1,54

2,7 12,2

24,8

0,05 1,59

12,25

0,13 2,83 24,93

0,4

0,5

96,9

95,4

5,1

9,9

0,02 1,83

14,2

0,15

1,98

14,35

92,4

35,6

2,22

0,11

0,30

3,4

5,5

0,47 0,17 0,87

19,1

0,75 1,62

19,85

3,8

53,7

20,5

1,02

-1,2

4,1

-0,7

208,7

5,52 4,61 -0,91

82,6

13,6 0,93 0,42 2,12

27,8

1,6

3,72

29,4

5,4

7,7

1,64

0,39

0,04 0,87

0,18

0,03 0,02 0,29

0,02

0,19

9,9

8,7

14,3

17,5

1,05

8,89

14,48

18,04

0,16 0,45 10,06

0,19 0,58

0,18

0,54 2,18

1,6

2,1

1,2

64,4

67,2

82,9

4,06

4,76

11,34

75,2 18,44

Perfil 8: Cambissolo Húmico Tb distrófico léptico – buritizal sobre solos orgânicos

0,50

0,30

0,50

1,50

1,20

Perfil 7: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – encostas com campo rupestre arbustivo de canga ferrífera

-1,5

5,31 4,68 -0,63 192,6

5,12 4,42

2,5

7,5

Perfil 5: Organossolo Háplico Sáprico típico – campo brejoso sobre solos orgânicos

Perfil 6: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – encostas com campo rupestre de canga ferrífera com Vellozia

5,7

1,7

1,8

4,67 3,95 -0,72 113,6

3,2

4,89 3,39

4,4

3,5

15,4

12,4

C/N

60,0

11,4

80,0

8,1

15,9

22,7

12,3

6,4

20,2

16,0

48,6

33,0

Perfil 4: Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico – matas altas de transição sobre solos profundos de canga degradada

4,52 3,64 -0,88

3,73

Perfil 3: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular

-0,4

5,07 4,28 -0,79

3,61

mg dm-3

Perfil 2: Plintossolo Pétrico Concrecionário latossólico – matas altas sobre solos profundos de canga degradada

3,81 -0,38

3,55 3,16 -0,39

4,19

3,57 -1,13

4,74 3,32 -1,42

0-4 4,7

Complexo sortivo 2+

Perfil 1: Plintossolo Pétrico Concrecionário câmbico – matas altas sobre solos profundos de canga degradada

4-25

KCl

∆pH (1)

H2O

pH (1:2,5)

Bic1

Profundidade Horizonte (cm)

10,7

8,6

6,3

12,1

14,9

16,9

22,6

22,3

22,4

12,5

13,8

21,7

12,9

20,4

mg L-1

Prem(9)

42,2

124

110,9

372,5

112,8

73,8

3,22 152,3

6,38

4,16

7,54 375,8

0,84 837,4

1,14

0,78 721,2

0,59 196,3

1,45 493,7

0,54 733,6

1,56

0,72 199,7

0,79

0,77 236,3

0,34 150,3

0,38

8,49

3,27

0,16

0,36

0,14

0,28

0,06

0,16

0,88

1,3

0,67

0,37

0,1

0,09

0,04

0,4

4,13

1,2 13,27

0,9

2,1

8,2

2,7

0,5

1,2

1,8

1,6

0,9

1,2

2,3

0,8

0,5

0,9

1,4

mg dm-3

0,56 224,6

Tabela 3. Características químicas dos solos estudados da Serra Sul de Carajás. Legendas: (1) = ∆pH: pH KCl – pH H2O; (2) = soma de bases; (3) = CTC efetiva ; (4) = CTC a pH7; (5) = índice de saturação por bases; (6) = índice de saturação por alumínio; (7) = carbono orgânico total – Yomans-Bremner; (8) = nitrogênio total do solo – Kjeldahl; (9) = fósforo remanescente. (Continua)

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

40-70+

0-25 25-30

2-20

Bwc

Bwf2

0-2

0-5

10-25

Bif

5-40

0-10

Ahc

70+

Bwf1

20-40 40-70

Hy1

Hy2

Profundidade Horizonte (cm)

Tabela 3.

3,7

KCl

-0,49

∆pH (1)

74,7

95 -0,59

2,8 13

1,3

3,4

5,12 -0,89

3,3

5,1 25

4,86 3,35 -1,51

0,5

0,13

0,13 2,22

0,96

0,03 2,31

17,2

0,25 2,47 17,45

16,5

0,2

1,16

16,7

26,2 0,07 2,38 26,27

40,1

0,18 3,46 40,28

0,08 3,37 36,6 0,44 3,81 37,04

0,06 0,03 3,28

0,2

0,02

23,7 0,49

5,5

9,6

12,54 103 14,3

4,10 3,97 -0,13 237,5 108

6,01

T(4)

V(5) %

1,4

1,2

0,3 82,8

97,1

89,9

N(8)

7,74

10,27 0,50

1,20

15,00

dag kg-1

m(6) COT(7)

0,4

1,2 94,8 15,98

88,5 15,49

1,40

2,30

0,1 0

0,19 3

7,8 0,05 0,05

0,85 1,04 3,05

8,65 1,6

9,8

18,3

1,6

16,39

0,10

1,40

0 0

0 0,29

0,39

0,06 0,03 0,58

8,3

8,7

9,5

0,13

0,71

0,03 0,32

0,03 0,42

8,33

8,73

9,63

1,3

0,4

0,3

81,7

90,6

92,9

4,17

5,81

6,06

0,50

0,10

0,50

0,21 0,87

6,2

15,6

2,28 0,28 0,57

1,41

23,5 2,50 4,33

1,54 0,73 1,84

30,8 2,60 4,43

33,5

26,0

6,48

17,01

Solo de montículo de termiteiro

1,44 0,63 1,83

Guano de caverna

0,16 0,04 0,29

1,02

2,59

42,3 13,23

50,9

38,2 13,04

8,15 43,2 24,40

9,6

4,3

8,3

1,53

0,14

0,82

Perfil 13: Plintossolo Pétrico Litoplíntico hístico – encostas com campo rupestre arbustivo de canga ferrífera

5,51 4,02 -1,49

4,69 4,69

4,63 4,56 -0,07

4,4

t(3)

11,4

6,7

15,5

8,6

2,3

C/N

16,0

11,7

0,46

0,89

0,12

0,13

0,37

0,59

2,4

863,1

112,8

59,8

71,5

131,4

459

41,3

57,8

82,5

72,8

726,7

1,02

1,03

5,56

3,33

2,57

7,49

2,91

5,3

5,02

5,0

4,5

0,56

0,37

18,7 0,78

6,6

5,4

10,1 5,36

0,3

2,9

1,6

0,2

0,3

0,8

mg dm-3

3,57 927,1

7,21

1,04

1,78

2,76

20,60 6,05 184,4

10,3

21,9

7,9

9,1

4,8

2,3

6,8

27,7

29,5

4,6

4,2

17,3

mg L-1

Prem(9)

15,9 22,07 1,25 385,6 5,71 0,68

18,6

16,0

11,6

60,6

8,3

Perfil 12: Latossolo Vermelho Acriférrico petroplíntico – matas altas sobre solos profundos de canga degradada

0,33

5,21 4,56 -0,65

4,99

cmolc dm-3

Mg2+ Al3+ H+Al SB(2)

Perfil 11: Plintossolo Pétrico Litoplíntico típico – campo graminoso moderadamente drenado sobre canga nodular

3,33 2,54 -0,79 237,3

3,21 2,49 -0,72 173,4

5,49 5,82

Perfil 9: Organossolo Háplico Hêmico típico – campo brejoso sobre solos orgânicos

Complexo sortivo 2+

Perfil 10: Plintossolo Pétrico Litoplíntico hístico – matas baixas sobre solos intermediários de canga degradada

5,17 4,32 -0,85

K mg dm-3

26,6

4,96 4,08 -0,88 399,7

4,19

H2O

pH (1:2,5)

(Conclusão)

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

As más condições de drenagem contribuem significativamente para a manutenção do carbono orgânico nos solos da Serra Sul. Os ambientes anóxicos tendem a apresentar menor taxa de gradação da matéria orgânica do solo, favorecendo o acúmulo de material orgânico (Hayes & Malcolm, 2001). A pobreza química dos solos também tende a contribuir para o acúmulo de carbono orgânico, uma vez que a disponibilidade nutricional da microbiota é limitada, fazendo com que as taxas de decomposição diminuam. Somando-se aos processos que reduzem a biodegradabilidade da matéria orgânica, observa-se que a formação dos complexos Al-MO torna a MO recalcitrante (Volkoff et al., 1984; Benites et al., 2001; Simas, 2002). Com isso, a MO tende a se acumular no solo. Embora teores elevados de carbono orgânico sejam desejados para a manutenção da fertilidade do solo, as alterações da MO podem influenciar diretamente o meio ambiente, pois podem afetar a retenção e infiltração de água no solo, complexação de elementos tóxicos, estruturação do solo, entre outros fatores (Conceição et al., 2005). A íntima associação entre os campos ferruginosos e a ocorrência sazonal de fogo também contribuem para maior estabilidade de compostos orgânicos. A combustão incompleta de resíduos vegetais tende a produzir compostos orgânicos mais estáveis e degradabilidade mais lenta (Benites, 2002). No caso dos perfis 5, 10 e 13, observa-se o acúmulo de material orgânico com mais de 20 cm de profundidade sobre o horizonte litoplíntico (Tabela 3), o que implica dificuldades para a classificação destes solos, pois, uma vez que o horizonte litoplíntico é resultado de processos pedogenéticos, não parece coerente defini-lo como um contato lítico, tal qual um afloramento de rocha propriamente dita. Esta inconsistência ainda não foi contemplada de forma clara pela Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (EMBRAPA, 2013). Considerando o sistema atual de classificação do solo (EMBRAPA, 2013), os perfis 5, 10 e 13 são

classificados como Plintossolo Pétrico Litoplíntico, com a proposição de inclusão do caráter hístico ao 4º nível categórico, o que não é previsto no sistema atual. Na hipótese do horizonte litoplíntico ser considerado como contato lítico, o perfil 5 seria classificado como Organossolo Háplico Sáprico típico, e os perfis 10 e 13 como Organossolos Háplicos Sápricos líticos. Entre os perfis analisados, apenas o perfil 9, no qual o horizonte H possui 70 cm de profundidade (Tabela 3), não apresenta problema para sua classificação como Organossolo Háplico Hêmico típico. Nos latossolos e solos com horizontes B concrecionários, a redução nos valores de carbono orgânico em profundidade é acompanhada pela redução na soma de base (SB), CTC efetiva (t) e índice de saturação por bases (V), revelando a importância da matéria orgânica do solo na geração de cargas negativas (Tabela 3). Os valores de pH variaram de 3,21 a 5,63. Estes valores são resultados dos processos de intensa lixiviação, remoção de bases e, em parte, pela acidez proveniente da MO (Tabela 3). Segundo o SiBCS (EMBRAPA, 2013), estes solos apresentam reação moderadamente a extremamente ácida. O aumento do pH ao longo do perfil evidencia a contribuição do material orgânico para a redução do pH do solo em superfície. Outro aspecto são os valores negativos de ∆pH nos horizontes superficiais como resultado da contribuição da matéria orgânica no balanço das cargas negativas dos solos intemperizados (Bayer & Mielniczuk, 1997).

Solos com horizonte litoplíntico A presença do horizonte litoplíntico constitui um severo impedimento à infiltração de água e penetração de raízes (Figura 2). Estes solos são encontrados em três situações nas áreas estudadas: áreas planas, onde ocorre acúmulo de água durante o período das chuvas, com desenvolvimento de vegetação graminoide; áreas montanhosas e lajedos, com vegetação de campo rupestre com Vellozia; e encostas montanhosas, com vegetação de campo rupestre arbustivo.

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

Nas duas primeiras situações, o horizonte litoplíntico apresenta-se muito próximo à superfície, sob um delgado horizonte A, geralmente com menos de 8 cm de profundidade, limitando o volume de solo para as reações de troca de nutrientes, retenção de umidade e crescimento das raízes. Nestes casos, a camada de canga é contínua, com poucas fraturas, compondo um lajedo com tendência a formar concreções pisolíticas bem arredondadas. No caso dos perfis 10 e 13, a maior profundidade do horizonte superficial permite o desenvolvimento de campos rupestres com predomínio de elementos arbustivos, que caracterizam o geoambiente encostas com campo rupestre arbustivo sobre canga ferrífera (Figura 2). De acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2013), a presença do horizonte Litoplíntico é suficiente para classificação dos perfis 3, 6, 7, 11 e 13 até o 3º nível categórico como Plintossolo Pétrico Litoplíntico. Estes são solos minerais, rasos e com alta propensão à erosão, sobretudo nas encostas. A atividade de térmitas é de extrema importância para a formação do solo em bolsões. A erosão dos montículos fornece material que se acumula nas fraturas e em microdepressões nas quais as plantas se desenvolvem. Nestas condições, os horizontes superficiais são geralmente escuros, com textura fraca e relativamente ricos em carbono orgânico.

2003). O predomínio de cores vermelhas com matiz (10R) nos horizontes subsuperficiais dos perfis concrecionários (Tabela 2) reflete a influência da hematita, que em condições ambientais de boa drenagem tem sua formação privilegiada, contribuindo para a coloração avermelhada do solo (Resende, 1976; Kämpf & Schwertmann, 1983). Nas encostas, o horizonte B raramente ultrapassa 50 cm de profundidade e o grau de concrecionamento é elevado, chegando a apresentar mais de 60% de seu volume preenchido por matacões e calhaus de petroplintita. Tais características permitem classificar esses solos até o 3º nível categórico como Plintossolos Pétricos Concrecionários (perfis 1, 2 e 4). No terço inferior das encostas ou no interior das feições doliniformes, o horizonte Bw apresenta mais de 50 cm de profundidade (Figura 2). O perfil 12 foi classificado como Latossolo Vermelho Acriférrico petroplíntico. Para tal, utilizou-se o horizonte Bw, cujas características foram: 65 cm de profundidade; menos de 50% de concreção; estrutura forte, pequena a muito pequena granular; relação silte/argila próxima a 0,7; e cores com matiz 10R. Em virtude do elevado conteúdo de petroplintita, foi proposta a sua classificação como petroplíntico no 4º nível categórico, visto que o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos não prevê este atributo para essa classe. De modo geral, os latossolos da Serra Sul são formados a partir da degradação dos blocos de canga em ambientes favoráveis ao acúmulo de colúvios, como grotas e depressões em meio à canga, frequentemente associadas às entradas das inúmeras cavernas formadas pela dissolução da canga ferrífera (Figura 2). A formação de bolsões de material latossólico condiciona maior profundidade efetiva e, consequentemente, maior retenção de umidade, permitindo o desenvolvimento de vegetação florestal de maior porte.

Solos com horizonte concrecionário Os solos com caráter concrecionário apresentaram profundidade e teor de concrecionamento variável. O grau de fraturamento da canga ferrífera e a posição na paisagem destacam-se como controladores dessas características. Mesmo os horizontes fortemente concrecionários permitiram o desenvolvimento de uma vegetação de porte arbóreo, típica dos geoambientes matas altas (Figura 2). Em todos os perfis desse grupo, o horizonte sub-superficial apresenta estrutura forte, muito pequena granular, típica de solos desenvolvidos de rochas ferríferas (Curi, 1983; EMBRAPA, 1988; Ker & Schaefer, 1995; Costa,

Solos orgânicos Os solos orgânicos ocorrem em ambientes depressionais, que favorecem o acúmulo de água e material orgânico, tal

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

como o campo brejoso e o buritizal. Mesmo na estação seca, o solo encontra-se saturado de água a partir de 30 cm de profundidade. Os solos associados aos buritizais também apresentam lençol freático elevado, sendo representados pelo perfil 5, com coloração escura, indicando altos teores de carbono orgânico. É um solo profundo e mal drenado. Na zona de oscilação do lençol freático, ocorrem fragmentos de canga em degradação, passando de petroplintita à plintita. Em geral, todos os solos apresentam cores mais escuras nos horizontes superficiais (valor e croma baixo) em função dos maiores teores de matéria orgânica em relação aos horizontes sub-superficiais. Os perfis 5, 8 e 9 apresentaram cor preta até 20 cm ou mais de profundidade, o que reflete a importância da matéria orgânica nas características e na gênese destes solos, associada a um pedoclima mais úmido.

variabilidade dentro dos mesmos geoambientes, evidenciando as condições heterogêneas do ambiente. De modo geral, os solos da Serra Sul dos Carajás apresentam quantidades surpreendentemente elevadas de carbono orgânico para padrões amazônicos. Apesar do porte reduzido das formações vegetais, os geoambientes evidenciam grande importância para a conservação do carbono no solo e no ambiente. O estoque de COT dos solos estudados demonstra a grande importância dos ambientes mal drenados (depressões e patamares campestres mal drenados) na conservação de teores elevados de carbono orgânico no sistema. Destacam-se os campos brejosos e buritizais que possuem turfeiras, as quais, apesar de ocuparem uma restrita extensão na Serra Sul, apresentam os maiores valores absolutos de estoque de carbono no solo. Nas encostas florestadas, o estoque de carbono é relativamente alto, devido principalmente à grande espessura do solum. A conservação dos campos brejosos e buritizais, bem como de outros geoambientes de elevada capacidade de acúmulo de C, é indispensável para a manutenção dos serviços ambientais de conservação de carbono. Dado que

ESTOQUE DE CARBONO A quantificação do estoque de carbono foi realizada nas camadas superficiais e sub-superficiais dos solos (Tabela 4). Os teores de carbono apresentaram alta

Tabela 4. Estoque de carbono (EC) dos solos estudados da Serra Sul de Carajás. EC (kg m-2) EC (kg m-2) EC total (kg m-2) Perfil Horizonte superficial Horizonte sub-superficial

Geoambiente

2,16

13,02

15,18

Matas altas

10,85

21,00

31,85

Matas altas

2,52

Campo graminoso

4,95

22,95

27,90

Matas altas de transição

33,80

Campo brejoso

10,25

Campo rupestre com Vellozia

3,85

Campo rupestre arbustivo

18,44

35,91

54,35

Buritizal

70,00

54,03

124,03

Campo brejoso

15,49

23,97

39,46

Matas baixas

3,28

2,88

6,16

Campo graminoso

2,09

38.64

40,73

Matas altas

32,60

4,72

37,32

Campo rupestre arbustivo

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

as condições químicas e físicas para o desenvolvimento e acumulação de matéria orgânica (MO) são extremamente limitadas, as intervenções realizadas nessas áreas devem ser seguidas de medidas compensatórias, com a finalidade de contrabalancear as imensas perdas de C, oriundas da retirada de camadas superficiais e mudança nas dinâmicas de drenagem, que levam à mineralização da MO.

ou zonas isoladas de um contexto ecológico que forma gradientes (depressões, cavidades) pode não significar uma proteção efetiva.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), à Vale e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo apoio financeiro.

CONCLUSÕES Tanto em uma escala geral quanto mais detalhada, existe um forte controle pedológico sobre as diferentes fitofisionomias presentes nas áreas de canga da Serra Sul, evidenciando uma relação direta entre a profundidade do solo, e consequentemente retenção de água, e o porte da vegetação. De forma generalizada, os solos são sempre ácidos, distróficos e com CTC muito baixa, que é fortemente dependente dos teores de matéria orgânica. A vegetação florestal ocorre sempre que o horizonte B concrecionário, possui mais de 30 cm de profundidade. Em solos mais rasos do que 30 cm, ocorrem formas de transição, com padrões arbustivos de campo rupestre. No extremo mais raso , quando se tem o horizonte litoplíntico recoberto apenas por um horizonte A delgado (em bolsões de menos de 15 cm espessura), há presença de campos rupestres herbáceos nas encostas, ou campos graminosos nas partes baixas, sazonalmente inundadas. Pelo papel crucial da matéria orgânica verificado nos processos físico-químicos e ecológicos destes solos, recomenda-se que, nas atividades de mineração, o topsoil (camada superficial de solo) seja separado e reutilizado na recuperação das áreas degradadas, sem o qual a recuperação pode ser severamente comprometida. A meta da recuperação, sempre que possível, deve visar uma restauração integral dos geoambientes, tendo em vista que cada qual possui singularidades fitofisionômicas e pedológicas que permitem antever valor ecológico na conservação. O continuum geoambiental observado na escala de estudo mostra que medidas de proteção a pontos

REFERÊNCIAS AB’SABER, A. N., 1986. Geomorfologia da região. In: J. M. G. ALMEIDA JR. (Org.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 88-124. CNPq/Brasiliense, São Paulo/Brasília. AB’SABER, A. N., 1987. Aspectos geomorfológicos de Carajas. In: Desenvolvimento econômico e impacto ambiental em áreas de trópico úmido brasileiro. A experiência da CVRD: 201‑232. Secretaria Especial do Meio Ambiente (SEMA), International Wildfowl Research Bureau (IWRB), Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), Rio de Janeiro. ALMEIDA, R. C. C., 1980. Contribuição à petrologia do granito central da serra dos Carajás: 1-64. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) – Universidade Federal do Pará, Belém. ALMEIDA, F. F., G. C. MELCHER, U. G. CORDANI, K. KAWASHITA & P. VANDOROS, 1968. Radiometric age determinations from Northern Brazil. Boletim da Sociedade Brasileira de Geologia 17(1): 3-14. ARAÚJO, O. J. B. & R. G. N. MAIA (Org.), 1991. Serra dos Carajás. Folha SB.22-Z-A: Estado do Pará: 1-164. DNPM-CPRM (Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil, Projeto Grande Carajás), Brasília. BARBOSA, O., 1966. Geologia estratigráfica, estrutural e econômica da área do Projeto Araguaia: 1-94. Divisão de Geologia e Mineralogia (Monografia 19), Rio de Janeiro. BAYER, C. & J. MIELNICZUK, 1997. Características químicas do solo afetadas por métodos de preparo e sistemas de cultura. Revista Brasileira de Ciência do Solo 21: 105-112. BEISIEGEL, V. R., 1982. Carajás iron-ore district. Abstracts and Excursions of the International Symposium on Archean and Early Proterozoic Geologic Evolution and Metallogenesis 47-61. BEISIEGEL, V. R., A. L. BERNARDELLI, N. F. DRUMMOND, A. W. RUFF & J. W. TREMAINE, 1973. Geologia e recursos minerais da serra dos Carajás. Revista Brasileira de Geociências 3: 215-242.

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil

BENITES, V. M., 2002. Caracterização de solos e substâncias húmicas em áreas de vegetação rupestre de altitude: 1-86. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

DONAGEMMA, G. K., H. A. RUIZ, M. P. F. FONTES, J. C. KER & C. E. G. R. SCHAEFER, 2003. Dispersão de latossolos em resposta à utilização de pré-tratamentos na análise textural. Revista Brasileira de Ciência do Solo 27: 765-772.

BENITES, V. M., C. E. R. G. SCHAEFER, E. S. MENDONÇA & L. MARTIN NETO, 2001. Caracterização da matéria orgânica e micromorfologia de solos sob Campos de Altitude no parque estadual da Serra do Brigadeiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo 25(3): 661-674.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 1988. Anais da III Reunião de classificação, correlação de solos e interpretação de aptidão agrícola. EMBRAPA/SNLCS, Rio de Janeiro.

BRASIL, 1974. Projeto RADAMBRASIL: Folha SB.22 Araguaia e parte de SC.22 Tocantins; geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação e uso potencial da Terra. Programa de Integração Nacional (Levantamento de Recursos Naturais, 4), Rio de Janeiro. CARVALHO FILHO, A., 2008. Solos e ambientes do Quadrilátero Ferrífero (MG) e aptidão silvicultural dos tabuleiros costeiros: 1-245. Tese (Doutorado em Ciências do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 1997. Manual de métodos e análises de solo: 2. ed.: 1-212. Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rio de Janeiro. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA), 2013. Sistema brasileiro de classificação de solos: 3. ed.: 1-353. EMBRAPA, Brasília. FALESI, I. C., 1986. O ambiente edáfico. In: J. M. G. ALMEIDA JR. (Ed.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 125-155. Brasiliense/CNPq, Brasília/São Paulo.

CONCEIÇÃO, P. C., T. J. C. AMADO, J. MIELMICZUK & E. SPAGNOLLO, 2005. Qualidade do solo em sistemas de manejo avaliada pela dinâmica da matéria orgânica e atributos relacionados. Revista Brasileira de Ciência do Solo 29(5): 777-788.

FIDALGO, E. C. C., V. M. BENITES, P. L. O. A. MACHADO, B. E. MADARI, M. R. COELHO, I. B. MOURA & C. X. LIMA, 2007. Estoque de carbono nos solos do Brasil. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 121: 1-27.

CORRÊA, G. R., 2011. Pedogênese em platôs de canga ferrífera e basaltos na Serra de Carajás - PA. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

GIBBS, A. K. & K. R. WIRTH, 1990. Geologic setting of the Serra dos Carajás Iron deposits, Brazil. In: J. J. CHAUVEL (Ed.): Ancient banded iron formations (regional presentations): 83-102. Theophrastus Publication, Greece.

CORRÊA, G. R., C. E. SCHAEFER & R. J. GILKES, 2013. Phosphate location and reaction in an archaeoanthrosol on shell-mound in the Lakes Region, Rio de Janeiro State, Brazil. Quaternary International 315: 16-23. COSTA, M. L., 1991. Aspectos geológicos dos lateritos da Amazônia. Revista Brasileira de Geociências 21(2): 146-160.

GOLDER CONSULTORIA E PROJETOS, 2008. Estudo de similaridade das paisagens de savana metalófila da região de Carajás. Componente do “Projeto para Avaliação do Tamanho Mínimo Viável de Canga na Floresta Nacional de Carajás”, municípios de Canaã de Carajás e Parauapebas, PA. Golder Associates Brasil, Belo Horizonte.

COSTA, M. L., M. S. CARMO & H. BEHLING, 2005. Mineralogia e geoquímica de sedimentos lacustres com substrato laterítico na Amazônia brasileira. Revista Brasileira de Geociências 35(2): 165-176.

HAYES, M. H. B. & R. L. MALCOLM, 2001. Considerations of compositions and aspects of the structures of humic substances. In: M. H. B. HAYES & R. L. MALCOLM (Ed.): Humic substances and chemical contaminants: 3-39. Soil Science Society of American, Madson.

COSTA, S. A. D., 2003. Caracterização química, física, mineralógica e classificação de solos ricos em ferro do Quadrilátero Ferrífero: 1-71. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

HIRATA, W. K., J. C. RIGON, K. KADEKARU, A. A. C. CORDEIRO & E. M. MEIRELES, 1982. Geologia da Província Mineral de Carajás. Anais do Simpósio de Geologia da Amazônia 1: 100-110.

CURI, N., 1983. Lithosequence and toposequence of Oxisols from Goiás and Minas Gerais states, Brazil: 1-158. Tese (Doutorado em Geologia) – Purdue University, West Lafayette, Indiana. CURI, N. & D. P. FRANZMEIER, 1987. Effect of parent rocks on chemical and mineralogical properties of some oxisols in Brazil. Soil Science Society of America Journal 51(1): 153-158.

INSTITUTO BRASILEIRO DE MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS (IBAMA), 2003. Plano de manejo de uso múltiplo da Floresta Nacional de Carajás. STCP Engenharia e Projetos Ltda., Brasília. INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE (ICMBIO), 2016. Plano de manejo da Floresta Nacional de Carajás: v. I: Diagnóstico. STCP Engenharia e Projetos Ltda., Brasília.

100

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 85-101, jan.-abr. 2016

SANTOS, R. D., R. C. LEMOS, H. G. SANTOS, J. C. KER, L. H. C. ANJOS & S. H. SHIMIZU, 2013. Manual de descrição e coleta de solo no campo: 6. ed.: 1-92. SBCS, Viçosa.

JOLY, A. B., 1970. Conheça a vegetação brasileira. Polígono/ EDUSP, São Paulo. KÄMPF, N. & U. SCHWERTMANN, 1983. Relações entre óxidos de ferro e a cor em solos cauliníticos do Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Ciência do Solo 7: 27-31.

SCHAEFER, C. E. G. R., M. A. ALBUQUERQUE, J. C. F. CAMPOS, L. L. CHARMELO & F. N. B. SIMAS, 2000. Elementos da paisagem e gestão da qualidade ambiental. Informe Agropecuário 21(202): 20-44.

KER, J. C. & C. E. G. R. SCHAEFER, 1995. Roteiro da excursão pedológica Viçosa - Sete Lagoas: 1-47. UFV, Viçosa. KOTSCHOUBEY, B. & V. P. LEMOS, 1985. Considerações sobre a origem e gênese das bauxitas da serra dos Carajás. Anais do Simpósio de Geologia da Amazônia 2: 48-61.

SCHAEFER, C. E. G. R., F. N. B. SIMAS , B. A. F. MENDONÇA, A. S.S. RIBEIRO, W. FERREIRA JÚNIOR, J. NUNES & G. R. CORRÊA, 2007. Geodiversidade dos ambientes de canga na região de Carajás – PA: 1-71. Relatório técnico. [s. n.], Viçosa.

LIMA, J. M., N. CURI, M. RESENDE & D. P. SANTANA, 1990. Dispersão do material de solo em água para avaliação indireta da erodibilidade de latossolos. Revista Brasileira de Ciência do Solo 14: 85-90.

SECCO, R. S. & A. L. MESQUITA, 1983. Nota sobre a vegetação de canga da Serra Norte - I. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, nova série Botânica 59: 1-13. SILVA, M. F. F., N. L. MENEZES, P. B. CAVALCANTE & C. JOLY, 1986. Estudos botânicos: histórico, atualidade e perspectivas. In: J. M. G. ALMEIDA JR. (Org.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 184-207. Brasiliense/CNPq, Brasília/São Paulo.

PARADELLA, W. R., M. F. F. SILVA, N. A. ROSA & C. A. KUSHIGBOR, 1994. A geobotanical approach to the tropical rain forest environment of the Carajás Mineral Province (Amazon Region, Brazil), based on digital TM Landsat and DEM data. International Journal of Remote Sensing 15(8): 1633-1648.

SILVA, M. F. F. & N. A. ROSA, 1989. Análise do estrato arbóreo da vegetação sobre jazida de cobre na Serra dos Carajás-PA. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 5(2): 175-206.

PEREIRA, M. M., 1991. Caracterização do clima da microrregião de Marabá e identificação das áreas adaptadas ao cultivo de feijão caupi e castanha sobre o ponto de vista climatológico: 1-30. UFP, Porto.

SIMAS, F. N. B., 2002. Pedogênese e geoambientes na Serra Verde, parte da Mantiqueira Mineira: atributos físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos. 1-78. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

PORTO, M. L. & M. F. F. SILVA, 1989. Tipos de vegetação metalófila em áreas da Serra de Carajás e de Minas Gerais, Brasil. Acta Botanica Brasilica 3(2): 13-21.

TRICART, J. & C. KIEWIET DE JONGE, 1992. Ecogeography and rural management. Longman Group, Harlow.

RESENDE, M., 1976. Mineralogy, chemistry, morphology and geomorphology of some soils of the Central Plateau of Brazil: 1-237. Tese (Doutorado em Geologia) – Purdue University, West Lafayette, Indiana.

VENEZIANI, P., A. R. DOS SANTOS & W. R. PARADELLA, 2004. A evolução tectono-estratigráfica da Província Mineral de Carajás: um modelo com base em dados de sensores remotos orbitais (sar-c radarsat-1, tm landsat-5), aerogeofísica e dados de campo. Revista Brasileira de Geociências 34(1): 67-78.

RESENDE, M., N. CURI, S. B. REZENDE & G. F. CORRÊA, 2007. Pedologia: base para distinção de ambientes: 5. ed. rev.: 1-322. UFLA, Lavras.

VITORINO, A. C. T., M. M. FERREIRA, N. CURI, J. M. LIMA, M. L. N. SILVA & P. E. F. MOTTA, 2003. Mineralogia, química e estabilidade de agregados do tamanho de silte de solos da região Sudeste do Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira 38(1): 133-141.

RESENDE, N. P. & A. L. M. BARBOSA, 1972. Relatório de pesquisa de minério de ferro: distrito ferrífero da Serra dos Carajás, Estado do Pará: 1: 1-248. AMZA, Belém.

VOLKOFF, B., C. C. CERRI & A. J. MELFI, 1984. Húmus e mineralogia dos horizontes superficiais de três solos de campos de altitude dos estados de Minas Gerais, Paraná e Santa Catarina. Revista Brasileira de Ciência do Solo 8: 277-283.

RIO DOCE GEOLOGIA E MINERAÇÃO (DOCEGEO), 1988. Revisão litoestratigráfica da Província Mineral de Carajás. Anexo aos Anais do Congresso Brasileiro de Geologia 35: 11-59.

101

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Belém, Pará Brasil

Resumo: Poucos estudos foram realizados na Amazônia comparando a variação da estrutura e da florística da regeneração natural de plantas em relação à sazonalidade da precipitação, e nenhum foi realizado nos campos rupestres da Amazônia. O objetivo deste estudo é comparar a florística e a estrutura da comunidade da regeneração natural dos campos rupestres e das lagoas sazonais, entre os períodos de estiagem e chuvoso, na Serra Norte de Carajás, no estado do Pará. As amostragens ocorreram em dois períodos, chuvoso e estiagem, usando parcelas de 1 x 1 m, onde todos os indivíduos foram contados e identificados. Nos campos rupestres, foram identificadas 67 espécies, 46 no período de estiagem e 33 no chuvoso. Nas lagoas sazonais, foram identificadas 61 espécies, variando de 30 a 41, entre os períodos de estiagem e chuvoso, respectivamente. Não houve diferença significativa no número de indivíduos e na riqueza e diversidade de espécies nos campos rupestres e nas lagoas sazonais entre ambos os períodos. Contudo, há grande mudança na composição de espécies, nos dois tipos de vegetações, entre os períodos. Isto demonstra que as comunidades da regeneração natural estão claramente adaptadas às variações abióticas provocadas pela variação na quantidade de chuvas. Palavras-chave: Sazonalidade. Regeneração natural. Campos rupestres Abstract: Few studies have been conducted on Amazon compared to the variation in the structure and floristic communities of natural regeneration relative seasonality of precipitation and no study has been conducted in the rocky fields of the Amazon. The aim of this study is to compare the floristic and structure of natural regeneration community vegetations of rocky fields and seasonal ponds, between periods of drought and rainy in the Sierra Norte de Carajás, Brazil. Sampling occurred in two seasons (rainy and dry). In stony fields were identified 67 species, 46 and 33 species, between dry and rainy seasons, respectively. In Seasonal ponds were identified 61 species, ranging from 30 to 41 species, among the dry and rainy season, respectively. There was no significant difference in the number of individuals and the richness and diversity of species in the rocky fields and seasonal ponds between periods of drought and rainy. However, there is a great change in species composition, in both types of vegetation, between periods of drought and rainy. This demonstrates that communities of natural regeneration in both types of vegetation are clearly adapted to abiotic variations caused by the wide variation in the amount of rainfall. Keywords: Seasonal. Natural regeneration. Rupestrian fields.

CHAVES, P. P. & L. V. FERREIRA, 2016. O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 103-116. Autor para correspondência: Leandro Valle Ferreira. Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Coordenação de Botânica. Av. Perimetral, 1901 – Terra Firme. Belém, PA, Brasil. CEP 66077-530 (lvferreira@museu-goeldi.br). Recebido em 06/04/2015 Aprovado em 21/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

103

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

INTRODUÇÃO Entre os tipos de vegetação do bioma Amazônia, os campos rupestres são um dos menos estudados. Veloso et al. (1991) definem os campos rupestres como vegetações com estrutura campestre, descontínua e associadas a afloramentos rochosos nas serras do Brasil central e oriental. Os campos rupestres representam importante ambiente de enclave dentro do domínio da floresta tropical amazônica, levando Veloso et al. (1991) a criarem o termo “refúgios montanos” ou “relíquias de vegetação” para esses enclaves, por se tratarem de vegetações isoladas, em um contexto completamente distinto da flora dominante na região onde se localizam (Vasconcelos, 2011). São vegetações típicas de ambientes montanos, com estrutura arbustiva e/ou herbácea, com comunidades próprias e caracterizadas pelo grande número de espécies endêmicas, como Perama carajensis J.H. Kirkbr., e ainda de espécies ameaçadas de extinção, como Ipomoea cavalcantei D.F. Austin (Convolvulaceae) e Ipomoea carajasensis D.F. Austin. (Convolvulaceae) (Rayol, 2006). Na Amazônia brasileira, esse tipo de vegetação ocupa somente uma pequena área, sendo representado por enclaves de vegetação com distribuição disjunta, formada por algumas serras de diferentes tamanhos e circundada por vales recobertos por floresta ombrófila densa ou aberta (Secco & Lobo, 1988; Silva, 1991; Silva et al., 1996). Os campos rupestres localizados em afloramentos rochosos de óxidos de ferro, denominados de canga couraçada ou canga hematítica, estão localizados na região da Serra dos Carajás, no estado do Pará, entre 500 a 750 metros de altitude. Esses campos apresentam diferentes fisionomias, variando desde áreas abertas recobertas por plantas herbáceas a áreas recobertas, com adensamento de arbustos e pequenas árvores (Silva et al., 1996; Vasconcelos, 2011). Além do substrato predominante de óxido de ferro, outros tipos de solos estão presentes, tais como plintossolos e cambissolos, associados aos campos

rupestres, capões de floresta e organossolos associados às lagoas temporárias (Schaefer et al., 2008). Estudos botânicos realizados na Serra dos Carajás mostram que os campos rupestres e as lagoas sazonais são caracterizados pelo baixo número de espécies. Contudo, muitas são endêmicas a esses tipos de vegetações (Silva & Rosa, 1990). Uma das explicações para esse padrão é a alta concentração de metais, principalmente de óxidos de ferro e hematita, que determinam grande pobreza de nutrientes e baixa capacidade de retenção de água nos solos (Silva, 1989), resultando em uma comunidade de plantas com extrema tolerância a esses fatores, o que explica a ocorrência de espécies endêmicas (Silva & Rosa, 1990; Silva et al., 1996). Os campos rupestres da Serra dos Carajás estão sobre solos com alto teor de hematita, sendo, portanto, usados na indústria mineral. Os maiores enclaves desse tipo de vegetação estão situados dentro da Floresta Nacional de Carajás, no sudeste do estado do Pará, onde a companhia brasileira mineradora Vale (antiga Vale do Rio Doce) exerce atividades de mineração ligadas à extração de minério de ferro nos campos rupestres. Por serem um tipo de vegetação de pouca representatividade na Amazônia, com grande quantidade de espécies endêmicas e ameaçadas de extinção, e serem explorados economicamente pela indústria de minérios, os campos rupestres merecem uma proteção especial, pois qualquer perda de habitats pode ter consequências graves para a conservação da biota desse tipo de vegetação. Na estratégia para a conservação dos tipos de vegetações dos campos rupestres da Serra dos Carajás é necessário conhecer os mecanismos físicos responsáveis pela regulação da florística e da estrutura da comunidade de plantas e animais, entre os quais a variação da quantidade de precipitação anual pode ser um fator-chave. Bastos (1996) relata que variação na precipitação é um dos fatores mais importantes para a regulação da comunidade de plantas herbáceas nas vegetações de restingas costeiras na Amazônia paraense.

104

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

Nos campos rupestres de Carajás, a sazonalidade da precipitação é muito nítida. No período chuvoso, as médias de precipitação ultrapassam os 220 mm mensais, enquanto, no período de estiagem, as médias de precipitação se reduzem drasticamente, ficando abaixo dos 40 mm mensais (IBAMA, 2003). Alguns autores relatam que a regeneração natural de comunidade de plantas em vegetações abertas, com alta sazonalidade na precipitação, é um dos principais fatores que regulam a dinâmica da vegetação (Tuomisto & Ruokolainen, 1994; Tuomisto, 2003). Bastos (1996) determinou que a composição de espécies da comunidade de plantas herbáceas nas restingas costeiras responde diretamente à sazonalidade da precipitação, resultando em comunidades com espécies exclusivas entre os períodos de estiagem e chuvoso. Silva (1991), trabalhando nos campos rupestres da Serra dos Carajás, relata que a comunidade de espécies da regeneração natural parece ser adaptada à alta sazonalidade da precipitação ao longo do ano, e que parece haver uma

divisão da comunidade de plantas em relação aos períodos de baixa e de alta precipitação mensal. Esses resultados são fundamentais, a fim de subsidiar outros estudos com a finalidade de traçar estratégias para a conservação da comunidade da regeneração natural. O objetivo do presente estudo é comparar a florística e a estrutura da comunidade da regeneração natural nas vegetações dos campos rupestres e lagoas sazonais entre o período de estiagem e o chuvoso na Serra Norte de Carajás, no estado do Pará, como subsídio à conservação da biota nesse tipo único de vegetação.

MATERIAL E MÉTODOS ÁREA DE ESTUDO A Floresta Nacional de Carajás está localizada no sudeste do estado do Pará (05° 52’ e 06° 33’ S; 49° 53’ e 50° 45’ W) e tem 395 mil hectares. Essa unidade faz parte de um mosaico de áreas protegidas, que totalizam cerca de 2 milhões de hectares (Figura 1).

Figura 1. Mapa do Brasil mostrando o estado do Pará (A); localização do mosaico de áreas protegidas em relação ao estado do Pará (B); e tipos de áreas protegidas do mosaico (C). Legendas: REBIO = Reserva Biológica; APA = Área de Proteção Ambiental; FLONA = Floresta Nacional; TI = Terra Indígena.

105

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

A maior parte da Floresta Nacional de Carajás é representada por floresta ombrófila, dividida nas fisionomias densa, aberta ou aluvial. Contudo, existe um tipo de vegetação denominado de campo rupestre, que cresce sobre substrato de minério de ferro, sendo localmente conhecido como savana metalófica ou vegetação de canga (Secco & Mesquita, 1983; Silva et al., 1996). Os campos rupestres da Floresta Nacional de Carajás têm uma distribuição disjunta (não contínua). Esses campos rupestres são representados por pequenos maciços de serras, entre os vales do Xingu e do Araguaia, com estrutura geológica complexa e altitudes que variam de 500 a 800 metros (Ab’Saber, 1986). O clima na Floresta Nacional de Carajás é dividido em dois grupos: (1) equatorial continental e (2) equatorial mesotérmico de altitude. O primeiro ocorre nas áreas de colinas baixas e encostas, enquanto o segundo está associado às serras.

As precipitações anuais variam de 2.000 a 2.400 mm e o tipo climático dos topos das serras é caracterizado por apresentar temperaturas médias de 23 a 25 ºC, baixa insolação (4,5 a 5 horas) e ventos moderados. A precipitação na Floresta Nacional de Carajás é caracterizada pela grande sazonalidade, sendo o período de estiagem (período menos chuvoso) compreendido entre os meses de junho a setembro, com médias de precipitações abaixo dos 40 mm, e o período chuvoso compreendido entre os meses de outubro a maio, com médias de precipitações acima dos 220 mm.

COLETA DE DADOS As coletas de dados da comunidade da regeneração natural ocorreram nos meses de junho e agosto de 2009, no período de estiagem, e janeiro e março de 2010, no período chuvoso, em três enclaves de campos rupestres da Serra Norte de Carajás, denominados de N4, N5 e N6 (Figura 2).

Figura 2. Imagem de satélite mostrando os limites da Floresta Nacional de Carajás (A) e os limites dos campos rupestres (B). Fonte: Museu Paraense Emílio Goeldi.

106

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

Em cada enclave, foram amostrados dois tipos de vegetações: (1) campos rupestres sobre substrato de minério de ferro e (2) lagoas sazonais. No levantamento dos campos rupestres, foram usadas 200 parcelas de 1 x 1 metro, 100 parcelas no período de estiagem e 100 no período chuvoso. A distribuição das parcelas foi aleatória, com uma distância de 20 metros entre cada. No levantamento da comunidade das lagoas sazonais, foram usadas 200 parcelas de 1 x 1 metro, 100 no período de estiagem e 100 no período chuvoso, distribuídas aleatoriamente nas margens e no centro das lagoas. Em cada parcela, todos os indivíduos foram contados, registrados e identificados. Foi considerado um só espécime para os indivíduos que se organizavam em touceiras. Todo material botânico fértil coletado está sendo incorporado ao acervo do Herbário João Murça Pires, do Museu Paraense Emílio Goeldi (MG). O sistema de classificação botânica utilizado é APG III (The Angiosperm Phylogeny Group, 2009).

ANÁLISE DE DADOS As diferenças da riqueza e diversidade de espécies e densidade de indivíduos (variáveis dependentes) entre os períodos de estiagem e chuvoso (fatores) foram testadas

com teste t de Student. A densidade de indivíduos foi transformada em Log, pois os dados não tinham distribuição normal (Zar, 2010).

RESULTADOS CAMPOS RUPESTRES Foram identificadas 67 espécies no período de estiagem, e 46 e 33 no chuvoso (Apêndice 1). Não houve variação significativa da riqueza de espécies entre o período de estiagem (X = 4,5; DP = 1,55) e chuvoso (X = 4,1; DP = 1,64) (t = -1,57; p = 0.119) (Figura 3A). Não houve variação significativa da diversidade de espécies entre o período de estiagem (X = 1,09; DP = 0,41) e chuvoso (X = 1,14; DP = 0,43) (t = 0,62; p = 0.539) (Figura 3B). Também não houve variação significativa do Log da densidade de indivíduos entre o período de estiagem (X = 3,2; DP = 0,59) e chuvoso (X = 3,1; DP = 0,57) (t = -1,45; p = 0.150) (Figura 3C). As dez espécies com as maiores densidades relativas totalizam 90% e 88% de indivíduos da comunidade da regeneração natural, entre os períodos de estiagem e chuvoso, respectivamente. Contudo, somente quatro espécies foram comuns aos dois períodos, mas com densidades relativas diferentes (Tabela 1).

Figura 3. Média e desvio padrão do número de espécies (S), diversidade de espécies (H’) e Log da densidade de indivíduos (LON_DEN) da comunidade da regeneração natural dos campos rupestres, entre os períodos chuvoso e de estiagem, na Serra Norte de Carajás, Pará.

107

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

Do total de 67 espécies, 11 (16%) foram comuns aos períodos de estiagem e chuvoso. Destas, sete espécies tiveram aumento da densidade relativa no período de estiagem em comparação ao chuvoso, variando de 4,3% (Anthurium lindmanianum Engl.) a 1,320% (Borreria tenella (Kunth) Cham. & Schltdl.), e três espécies tiveram uma diminuição da densidade relativa no período de estiagem

em relação ao chuvoso, variando de 0,3% (Sobralia liliastrum Lindl.) a 91,1% (Cuphea annulata Koehne) (Tabela 2).

LAGOAS SAZONAIS Nos lagoas sazonais, foram identificadas 61 espécies, variando de 30 e 41, entre os períodos de estiagem e chuvoso, respectivamente (Apêndice 2). Não houve

Tabela 1. Dez espécies com maior densidade relativa (DR) entre os períodos de estiagem e chuvoso da comunidade da regeneração natural nos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará (as espécies comuns a ambos os períodos estão em negrito). Período de estiagem

Período chuvoso

Nome científico

Axonopus purpusii (Mez) Chase

54.6

Axonopus purpusii (Mez) Chase

28.6

Anthurium lindmanianum Engl.

9.0

Dyckia duckei L.B. Sm.

12.0

Sobralia liliastrum Lindl.

6.2

Anthurium lindmanianum Engl.

9.4

Croton glandulosus L.

4.9

Gentianaceae sp.

8.5

Mimosa acutistipula (Mart.) Benth.

4.7

Siphanthera sp.

7.2

Cuphea antisyphilitica Kunth

3.8

Sobralia liliastrum Lindl.

6.1

Dyckia duckei L.B. Sm.

2.6

Cuphea anagalloidea A. St.-Hil.

6.0

Bulbostylis capillaris (L.) Kunth ex C.B. Clarke

1.7

Cladonia sp.

5.0

Vellozia glochidea Pohl

1.4

Mesosetum loliiforme (Hochst. ex Steud.) Chase

2.6

Cuphea annulata Koehne

1.2

Paspalum minimum Meyen

2.5

Total

90.2

Total

88.0

Demais espécies (N = 38)

9.8

Demais espécies (N = 23)

12.0

Tabela 2. Densidade relativa total e variação da densidade relativa das 11 espécies comuns aos períodos de estiagem e chuvoso da comunidade da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará. Nome científico

Período de estiagem (DR)

Período chuvoso (DR)

Variação da DR

Anthurium lindmanianum Engl.

9.0

9.4

4.3

Axonopus purpusii (Mez) Chase

54.6

28.6

-47.6

Borreria tenella (Kunth) Cham. & Schltdl

0.1

0.7

1.320

Cassytha filiformis L.

0.1

0.0

Chamaecrista flexuosa (L.) Greene

0.2

37.5

Cladonia sp.

0.6

5.0

754.2

Cuphea annulata Koehne

1.2

0.1

-91.1

Dyckia duckei L.B. Sm.

2.6

12.0

361.4

Epidendrum nocturnum Jacq.

0.4

0.5

14.0

Sobralia liliastrum Lindl.

6.2

6.1

-0.3

Turnera breviflora Moura

0.2

0.7

200.0

108

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

variação significativa da riqueza de espécies entre o período de estiagem (X = 3,4; DP = 1,25) e chuvoso (X = 3,8; DP = 1,18) (t = 1,85; p = 0,07) (Figura 4A). Não houve variação significativa da diversidade de espécies entre o período de estiagem (X = 0,75; DP = 0,38) e chuvoso (X = 0,78; DP = 0,36) (t = 0,44; p = 0.66) (Figura 4B). Também não houve variação significativa no

Log da densidade entre o período de estiagem (X = 4,7; DP = 0,74) e chuvoso (X = 4,3; DP = 0,84) (t = -2,51; p = 0,07) (Figura 4C). As dez espécies com maior densidade relativa totalizam 84% de indivíduos nas lagoas sazonais entre os períodos de estiagem e chuvoso, e não houve espécies comuns aos dois períodos (Tabela 3).

Figura 4. Média e desvio padrão do número de espécies (S), diversidade de espécies (H’) e Log da densidade de indivíduos (LON_DEN) da comunidade da regeneração natural nas lagoas sazonais, entre os períodos chuvoso e de estiagem, na Serra Norte de Carajás, Pará. Tabela 3. Dez espécies com maior densidade relativa (DR) entre os períodos de estiagem e chuvoso da comunidade da regeneração natural das lagoas sazonais nos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará. Período de estiagem

Período chuvoso

Nome científico

Rhynchospora cyperoides Mart.

14.29

Eleocharis geniculata (L.) Roem. & Schult.

26.45

Cyperus laetus Juss.

14.22

Mayaca fluviatilis Aubl.

26.38

Rhynchospora filiformis Vahl

12.2

Borreria laevis (Lam.) Griseb.

5.04

Sida cordifolia L.

10.67

Axonopus purpusii (Mez) Chase

4.92

Fimbristylis cymosa R. Br.

8.08

Paspalum pilosum Lam.

3.95

Eleocharis interstincta (Vahl) Roem. & Schult.

6.94

Panicum parvifolium Lam.

3.93

Eleocharis geniculata (L.) Roem. & Schult.

6.8

Rhynchospora holoschoenoides (Rich.) Herter

3.83

Hyptis suaveolens (L.) Poit.

5.37

Borreria verticillata (L.) G. Mey.

3.56

Pontederia tenella Kunth

2.71

Rhynchospora graminea Uittien

3.1

Melochia villosa (Mill.) Fawc. & Rendle

2.61

Hyptis parkeri Benth.

2.8

Total

83.89

Total

83.96

Demais espécies (N = 20)

16.11

Demais espécies (N = 31)

16.04

109

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

regeneração natural em relação à sazonalidade climática nos campos rupestres em substratos ferruginosos. A distribuição de espécies de plantas em qualquer habitat depende de dois fatores: da capacidade de dispersão dos propágulos (frutos ou sementes) e da disponibilidade de nichos ecológicos favoráveis ao estabelecimento e ao crescimento da regeneração natural (Svenning & Skov, 2002). Bastos (1996) não encontrou diferença significativa na riqueza de espécies entre os períodos de estiagem e de chuva nas restingas da costa amazônica paraense, mas informou que existe uma clara mudança da composição de espécies em relação à sazonalidade da precipitação, resultado similar ao encontrados no presente estudo. Silva (1991), trabalhando nos campos rupestres em substratos ferruginosos da Serra dos Carajás, no estado do Pará, relata que a comunidade de espécies da regeneração natural parece ser adaptada a condições ambientais, a exemplo de baixa fertilidade do solo, baixa capacidade de retenção de água, alta incidência de radiação solar e alta sazonalidade da precipitação ao longo do ano. Contudo, a autora não realizou nenhum estudo quantitativo para corroborar sua hipótese. Vincent & Meguro (2008) relatam que, nos campos rupestres sobre afloramento de minério de ferro

Do total de 61 espécies, dez (16%) foram comuns aos períodos de estiagem e chuvoso. Destas, quatro espécies tiveram um aumento da densidade relativa no período de estiagem em comparação ao chuvoso, variando de 289% (Eleocharis geniculata (L.)) a 11,766% (Borreria verticillata (L.) G. Mey.), e seis espécies tiveram uma diminuição da densidade relativa no período de estiagem em relação ao chuvoso, variando de 33% (Xyris stenostachya Steyerm.) a 99% (Nymphoides indica (L.) Kuntze) (Tabela 4).

DISCUSSÃO Houve grande diferença na composição da comunidade de plantas da regeneração natural nos campos rupestres e lagoas sazonais nos três enclaves de campos rupestres da serra norte de Carajás, entre o período de estiagem e chuvoso. A substituição de comunidade de espécies de plantas em relação a fatores abióticos, tais como tipos de solo, altitude, inundação e aspectos topográficos, tem sido descrita em diversos estudos realizados em regiões tropicais (Tuomisto & Ruokolainen, 1994; Tuomisto, 2003; Ferreira & Stohlgren, 1999; Ferreira et al., 2010) e temperadas (Itoh et al., 2003; Okuda et al., 2004). Contudo, são inexistentes estudos quantitativos que demonstrem a substituição de comunidade de plantas da

Tabela 4. Densidade relativa e variação da densidade relativa das dez espécies comuns aos períodos de estiagem e chuvoso da comunidade da regeneração natural nas lagoas sazonais da Serra Norte de Carajás, Pará. Nome científico

Período de estiagem (DR)

Período chuvoso (DR)

% de diferença

Aeschynomene sensitiva var. sensitiva

0.18

0.12

-33

Borreria verticillata (L.) G. Mey.

0.03

3.56

11.766

Eleocharis geniculata (L.)

6.80

26.45

289

Nymphoides indica (L.) Kuntze

2.04

0.01

-99

Panicum parvifolium Lam.

0.08

3.93

4.812

Paspalum pilosum Lam.

0.81

3.95

387

Scleria microcarpa Ness ex Kunth

1.89

0.47

-75

Sida cordifolia L.

10.67

0.36

-96

Tonina fluviatilis Aubl.

0.03

1.98

6.500

Xyris stenostachya Steyerm.

0.35

0.30

-14

110

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

do Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais, as espécies da regeneração natural estão adaptadas às condições abióticas, sendo divididas em grupos que suportam condições de alta insolação, temperaturas elevadas e escassez de água, típicas dos afloramentos rochosos, e as espécies que ocorrem diretamente sobre o substrato endurecido. Outro grupo de espécies é formado por exemplares efêmeros ou geófitas típicas de ambientes sazonalmente inundados e/ou que se estabelecem sobre um substrato mais profundo, ambientes típicos de lagoas sazonais encontrados neste estudo nos campos rupestres. Esses resultados são importantes, pois, apesar de os campos rupestres e as lagoas sazonais que ocorrem neste estudo e nas restingas litorâneas analisadas por Bastos (1996) serem vegetações bastante distintas em relação à riqueza e à composição de espécies, as vegetações são submetidas a algumas condições abióticas semelhantes, tais como solos extremamente pobres em nutrientes, baixa capacidade de retenção hídrica, alto nível de radiação solar e grande variação na distribuição da precipitação ao longo do ano. Isto é demonstrado em ecologia e denominado de convergência evolutiva, onde habitats com condições abióticas equivalentes têm espécies que ocupam nichos equivalentes, apesar de as composições de espécies serem totalmente distintas em nível de comunidades e populações. A dominância de poucas espécies em relação ao total da comunidade da regeneração natural nos campos rupestres e nas lagoas sazonais neste estudo também foi demonstrada por Bastos (1996) para a comunidade de plantas herbáceas das restingas costeiras do estado do Pará. A substituição de espécies nos campos rupestres e lagoas sazonais neste estudo também foi relatada por Bastos (1996) e Silva (1991), que registraram a existência de dois grupos de comunidade de espécies: o primeiro é representado por espécies que restringem seu período de vida vegetativo e reprodutivo a um período climático

(estiagem ou chuvoso) e o segundo, representado por poucas espécies que ocorrem em ambos os períodos climáticos, mas com densidades relativas bem distintas. Bastos (1996) relata o mesmo padrão para as restingas costeiras paraenses, demonstrando a substituição das comunidades de plantas herbáceas em relação à sazonalidade de precipitação, e uma grande variação na densidade relativa das espécies que ocorrem em ambos os períodos climáticos. De fato, mais de 90% do total da precipitação anual nas Serras de Carajás ocorrem no período chuvoso. Desta forma, espera-se encontrar uma flora bem adaptada a essas condições e outro grupo bem adaptado para sobreviver às condições adversas do período de estiagem, no qual as precipitações médias são drasticamente reduzidas. Estes resultados sugerem que a vegetação da regeneração natural dos campos rupestres sobre afloramento ferrugíneo se distribui ao longo de um gradiente ambiental, determinado tanto pelo substrato, com espécies que se estabelecem diretamente sobre substrato ferruginoso endurecido, como por espécies que colonizam locais com acúmulo de sedimentos e respondem à variação da precipitação entre os períodos de estiagem e chuvoso (Takahasi & Meirelles, 2014). Os resultados do presente estudo demonstram que as estratégias de conservação da comunidade de plantas da regeneração natural em campos rupestres e lagoas sazonais analisados, bem como outros tipos de vegetações sujeitas à sazonalidade da precipitação ao longo do ano na Amazônia, não devem ser limitadas a coletas pontuais, mas sim distribuídas ao longo do tempo. Essa estratégia será a única verdadeiramente eficiente para determinar o conjunto total de espécies da comunidade, sendo o parâmetro mais fundamental para traçar estratégias para a conservação da biodiversidade, especialmente nas comunidades das espécies dos campos rupestres da Serra dos Carajás, no estado do Pará, que se encontram ameaçados pela exploração mineral.

111

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

REFERÊNCIAS

AB’SABER, A., 1986. Geomorfologia da região. In: J. M. G. ALMEIDA JR. (Org.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 88-124. CNPq/Brasiliense, São Paulo.

SILVA, M. F. F., 1991. Análise florística da vegetação que cresce sobre canga hematítica em Carajás – Pará (Brasil). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 7(1): 79-105.

BASTOS, M. N. C., 1996. Caracterização das formações vegetais da restinga da Princesa, ilha de Algodoal, Pará: 1-290. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas – Ecologia de Ecossistemas Costeiros) – Universidade Federal do Pará, Belém.

SILVA, M. F. F. & N. A. ROSA, 1990. Estudos botânicos na área do projeto-ferro Carajás/Serra Norte. I. Aspectos fito-ecológicos dos campos rupestres. Anais do Congresso Nacional de Botânica 35: 367-379.

FERREIRA, L. V. & T. J. STOHLGREN, 1999. Effects of river level fluctuation on plant species richness, diversity, and distribution in a floodplain forest in Central Amazonia. Oecologia 120(4): 582-587.

SILVA, M. F. F., R. S. SECCO & M. G. LOBO, 1996. Aspectos ecológicos da vegetação rupestre da Serra dos Carajás, estado do Pará, Brasil. Acta Amazonica 26(1-2): 17-44.

FERREIRA, L. V., S. S. ALMEIDA & P. PAROLIN, 2010. Amazonian white- and blackwater floodplain forests in Brazil: large differences on a small scale. Ecotropica 16(1): 31-41.

SVENNING, J.-C. & F. SKOV, 2002. Mesoscale distribution of understorey plants in temperate forest (Kolo, Dennmark): the importance of environment and dispersal. Plant Ecology 160: 169-185.

Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), 2003. Plano de manejo para uso múltiplo da Floresta Nacional de Carajás. IBAMA, Brasília.

TAKAHASI, A. & S. T. MEIRELLES, 2014. Ecologia da vegetação herbácea de bancadas lateríticas (cangas) em Corumbá, MS, Brasil. Hoehnea 41(4): 515-528.

Itoh, A., T. Yamakura, T. Ohkubo, M. Kanzaki, P. A. Palmiotto, J. V. LaFrankie, P. S. Ashton & H. S. Lee, 2003. Importance of topography and soil texture in the spatial distribution of two sympatric dipterocarp trees in a Bornean rainforest. Ecological Research 18(3): 307-320.

THE ANGIOSPERM PHYLOGENY GROUP, 2009. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society 161(2): 105-121.

OKUDA, T., A. ADACHI, M. SUZUKI, N. A. HUSSEIN, N. MANOKARAN, L. G. SAW, A. H. M. SHARIFF & P. S. ASHTON, 2004. Local variation of canopy structure in relation to soils and topography and implications for species diversity in a rain forest of peninsular Malaysia. In: E. C. LOSOS & E. G. LEIGH JR. (Ed.): Tropical forest diversity and dynamism: finding from a large-scale pilot network: 221-240. The University of Chicago Press, Chicago and London.

TUOMISTO, H., 2003. Floristic patterns along a 43-km long transect in Amazonian rain forest. Journal of Ecology 91(5): 743-756. Tuomisto, H. & K. Ruokolainen, 1994. Distribution of Pteridophyta an Melastomataceae along an edaphic gradient in an Amazonian rain forest. Journal of Vegetation Science 5(1): 25-34.

RAYOL, B. P., 2006. Análise florística e estrutural da vegetação xerofítica das savanas metalófilas na Floresta Nacional de Carajás: subsídios à conservação: 1-76. Dissertação (Mestrado em Botânica) – Universidade Federal Rural da Amazônia/Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém.

VASCONCELOS, M. F., 2011. O que são campos rupestres e campos de altitude nos topos de montanhas do leste do Brasil? Revista Brasileira de Botânica 34(2): 241-246. VELOSO, H. P., A. L. RANGEL FILHO & J. C. A. LIMA, 1991. Classificação da vegetação brasileira, adaptada a um sistema universal. IBGE, Rio de Janeiro.

SCHAEFER, C. E. G. R., F. N. B. SIMAS, B. A. F. MENDONÇA, A. S. S. RIBEIRO, G. R. CORREA & W. F. JÚNIOR, 2008. Geodiversidade dos ambientes de canga na região de Carajás – Pará: 1-75. Relatório técnico. Vale do Rio Doce, Belém.

VINCENT, R. C. & M. MEGURO, 2008. Influence of soil properties on the abundance of plant species in ferruginous rocky soils vegetation, southeastern Brazil. Brazilian Journal of Botany 31(3): 377-388.

SECCO, R. & A. L. MESQUITA, 1983. Notas sobre a vegetação de canga da Serra Norte - I. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, Nova Série Botânica 59: 1-13.

ZAR, J. H., 2010. Biostastical analysis: 5.ed. Prentice-Hall, Englewwod Cliffs, New Jersey.

SECCO, R. S. & M. G. A. LOBO, 1988. Considerações taxonômicas e ecológicas sobre a flora dos “campos rupestres” da Serra dos Carajás. Boletim da FBCN 3(23): 30-44.

112

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

Apêndice 1. Densidade relativa das espécies da comunidade de plantas herbáceas nos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará, em relação aos períodos de estiagem e chuvoso. (Continua) N Nome científico Família Período de estiagem Período chuvoso 1

Aechmea sp.

Bromeliaceae

0.11

2 3

Aeschynomene sensitiva var. sensitiva

Fabaceae

0.22

Alibertia myrciifolia K. Schum.

Rubiaceae

0.32

Anemopaegma scabriusculum Mart. ex DC.

Bignoniaceae

0.16

Anthurium lindmanianum Engl.

Araceae

9.03

9.42

Axonopus purpusii (Mez) Chase

Poaceae

54.59

28.6

Banisteriopsis malifolia var. appressa B. Gates

Malpighiaceae

0.43

Bauhinia pulchella Benth.

Fabaceae

0.43

Bidens bipinnata L.

Asteraceae

1.15

Borreria semiamplexicaule E.L. Cabral

Rubiaceae

0.93

Borreria tenella (Kunth) Cham. & Schltdl.

Rubiaceae

0.05

0.71

Borreria tenuis DC.

Rubiaceae

2.36

Bulbostylis capillaris (L.) Kunth ex C.B. Clarke

Cyperaceae

1.73

Byrsonima eugeniifolia Sandwith

Malpighiaceae

0.16

Callisthene microphylla Warm.

Vochysiaceae

0.05

Cassytha filiformis L.

Lauraceae

0.05

Catasetum sp.

Orchidaceae

0.55

Cereus sp.

Cactaceae

0.11

Chamaecrista flexuosa (L.) Greene

Fabaceae

0.16

0.22

Cissus apendiculata Lombardi

Vitaceae

0.05

Cladonia sp.

Cladoniaceae

0.59

5.04

Crotalaria maypurensis Kunth

Fabaceae

0.27

Croton glandulatus Vell.

Euphorbiaceae

4.92

Croton tomentosus (Lour.) Müll. Arg.

Euphorbiaceae

0.27

Cuphea anagalloidea A. St.-Hil.

Lythraceae

6.03

Cuphea annulata Koehne

Lythraceae

1.24

0.11

Cuphea antisyphilitica Kunth

Lythraceae

3.84

Desmodium canum Schinz & Thell.

Fabaceae

0.16

Dioclea virgata var. crenata R.H. Maxwell

Fabaceae

0.92

Dioclea virgata (Rich.) Amshoff

Fabaceae

0.22

Dyckia duckei L.B. Sm.

Bromeliaceae

2.59

11.95

Epidendrum nocturnum Jacq.

Orchidaceae

0.43

0.49

Erythroxylum ligustrinum var. carajasense Plowman

Erythroxylaceae

0.22

Erythroxylum nelson-rosae Plowman

Erythroxylaceae

0.32

Habenaria sp.

Orchidaceae

0.05

Ipomoea carajasensis D.F. Austin

Convolvulaceae

0.38

113

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

Apêndice 1. N

(Conclusão) Período chuvoso

Nome científico

Família

Período de estiagem

Lippia grandis Schau

Verbenaceae

0.11

Mandevilla hirsuta (Rich.) K. Schum.

Apocynaceae

0.05

Mandevilla angustifolia (Malme) Woodson

Apocynaceae

0.22

Memora allamandiflora Bureau ex K. Schum.

Bignoniaceae

0.49

Mesosetum loliiforme (Hochst. ex Steud.) Chase

Poaceae

2.58

Mimosa acutistipula (Mart.) Benth.

Fabaceae

4.65

Mimosa pigra L.

Fabaceae

0.49

Morfotipo 1

Gentianaceae

8.49

Norantea guianensis Aubl.

Marcgraviaceae

0.38

Panicum nervosum Lam.

Poaceae

0.27

Panicum parvifolium Lam.

Poaceae

0.22

Paspalum carinatum Humb. & Bonpl. ex Flüggé

Poaceae

0.44

Paspalum minimum Meyen

Poaceae

2.52

Peperomia macrostachyos var. nematostachya (Link) Trel. & Yunck

Piperaceae

0.43

Periandra mediterranea (Vell.) Taub.

Fabaceae

0.86

Philodendron acutatum Schott

Araceae

0.16

Pilocarpus microphyllus Stapf ex Wardleworth

Rutaceae

0.16

Psychotria barbiflora DC.

Rubiaceae

0.16

Rhynchospora barbata (Vahl) Kunth

Cyperaceae

0.93

Riencourtia glomerata Cass.

Asteraceae

1.04

Sapium marginatum Müll. Arg.

Euphorbiaceae

0.05

Sauvagesia erecta L.

Ochnaceae

0.33

Siphanthera sp.

Melastomataceae

7.23

Sobralia liliastrum Lindl.

Orchidaceae

6.16

6.14

Syngonanthus fertilis (Körn.) Ruhland

Eriocaulaceae

0.33

Tillandsia bulbosa Hook.

Bromeliaceae

0.05

Turnera breviflora Moura

Passifloraceae

0.22

0.66

Turnera glaziovii Urb.

Passifloraceae

0.16

Vellozia glochidea Pohl.

Velloziaceae

1.41

Vernonia muricata DC.

Asteraceae

0.22

114

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 103-116, jan.-abr. 2016

Apêndice 2. Densidade relativa das espécies da comunidade de plantas herbáceas amostradas nas lagoas sazonais da Serra Norte de Carajás, Pará, em relação aos períodos de estiagem e chuvoso. (Continua) N Nome científico Família Período de estiagem Período chuvoso 1

Aeschynomene evenia C. Wright

Fabaceae

0.3

Aeschynomene paniculata Willd. ex Vogel

Fabaceae

0.47

Aeschynomene sensitiva var. sensitiva

Fabaceae

0.18

0.12

Andropogon leucopogon Nees

Poaceae

0.37

Axonopus purpusii (Mez) Chase

Poaceae

4.92

Borreria laevis (Lam.) Griseb.

Rubiaceae

5.04

Borreria verticillata (L.) G. Mey.

Rubiaceae

0.03

3.56

Bulbostylis capillaris (L.) Kunth ex C.B. Clarke

Cyperaceae

2.13

Cassytha filiformis L.

Lauraceae

0.04

Cuphea antisyphilitica Kunth.

Lythraceae

0.42

Cyperus globosus Forssk.

Cyperaceae

0.14

Cyperus haspan L.

Cyperaceae

2.77

Cyperus laetus Presl.

Cyperaceae

14.22

Digitaria horizontalis Willd.

Poaceae

0.72

Echinodorus tenellus (Mart. ex Schult. & Schult. f.) Buchenauz

Alismataceae

0.38

Eleocharis geniculata (L.) Roem. & Schult.

Cyperaceae

6.8

26.45

Eleocharis interstincta (Vahl) Roem. & Schult.

Cyperaceae

6.94

Fimbristylis cymosa R. Br.

Cyperaceae

8.08

Fimbristylis sp. R. Br.

Cyperaceae

0.5

Hemidiodia sp. Subarb.

Rubiaceae

0.09

Hyptis parkeri Benth.

Lamiaceae

2.8

Hyptis suaveolens (L.) Poit.

Lamiaceae

5.37

Ludwigia hyssopifolia (G. Don) Exell

Onagraceae

0.17

Ludwigia nervosa (Poir.) H. Hara

Onagraceae

0.02

Mayaca fluviatilis Aubl.

Mayacaceae

26.38

Melochia hirsuta Cav.

Malvaceae

0.16

Melochia villosa (Mill.) Fawc. & Rendle

Malvaceae

2.61

Mesosetum loliiforme (Hochst. ex Steud.) Chase

Poaceae

2.48

Mimosa pigra L.

Fabaceae

1.35

Mimosa pudica L.

Fabaceae

0.06

Mimosa sensitiva L.

Fabaceae

0.06

Mimosa skinneri var. carajarum Barneby

Fabaceae

0.02

Mimosa somnians Humb. & Bonpl. ex Willd.

Fabaceae

0.02

Nymphoides indica (L.) Kuntze

Fabaceae

2.04

0.01

Oldenlandia corymbosa L.

Rubiaceae

0.02

115

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás

Apêndice 2. N

(Conclusão) Período chuvoso

Nome científico

Família

Período de estiagem

Paepalanthus sp. Ruhland.

Eriocaulaceae

1.52

Paepalanthus tenuis (Kunth) Kunth

Eriocaulaceae

0.18

Panicum parvifolium Lam.

Poaceae

0.08

3.93

Paspalum parviflorum Rhode ex Fluggé

Poaceae

2.69

Paspalum pilosum Lam.

Poaceae

0.81

3.95

Paspalum sp. Lam.

Poaceae

2.13

Paspalum tenuis M.E. Jones

Poaceae

1.37

Phyllanthus niruri L.

Phyllanthaceae

0.09

Polygala adenophora DC.

Polygalaceae

0.32

Pontederia sp. L.

Pontederiaceae

2.71

Pontederia tenuis L.

Pontederiaceae

0.32

Rhynchospora barbata (Vahl) Kunth

Cyperaceae

0.07

Rhynchospora ciliata (G. Mey.) Kük.

Cyperaceae

1.3

Rhynchospora corymbosa (L.) Britton

Cyperaceae

0.5

Rhynchospora cyperoides Mart.

Cyperaceae

14.29

Rhynchospora filiformis Vahl

Cyperaceae

12.2

Rhynchospora graminea Uittien

Cyperaceae

3.1

Rhynchospora holoschoenoides (Rich.) Herter

Cyperaceae

3.83

Rhynchospora sp. Uittien.

Cyperaceae

0.19

Scleria bracteata Cav.

Cyperaceae

0.03

Scleria microcarpa Nees ex Kunth

Cyperaceae

1.89

0.47

Sida cordifolia L.

Malvaceae

10.67

0.36

Stylosanthes angustifolia Vogel

Fabaceae

0.02

Tonina fluviatilis Aubl.

Eriocaulaceae

0.03

1.98

Turnera breviflora Moura

Passifloraceae

0.06

Xyris stenostachya Steyerm.

Xyridaceae

0.35

0.3

116

MEMÃ&#x201C;RIA

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 119-127, jan.-abr. 2016

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi Carajás: updating and commented bibliography on studies conducted by Museu Paraense Emílio Goeldi Ricardo de Souza SeccoI, Alessandro Silva do RosárioII, Maria de Lourdes Pinheiro RuivoI I

Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Belém, Pará, Brasil II

Universidade do Estado do Pará. Belém, Pará, Brasil

Resumo: Informações documentais sobre a Serra dos Carajás, compiladas até o ano de 1983, foram publicadas em dois volumes pelo Museu Paraense Emílio Goeldi. Tais volumes não contemplaram informações sobre a maioria dos estudos ambientais e em biodiversidade feitos na área, com a participação de pesquisadores do Museu Goeldi. Atualmente, há uma demanda crescente por informações sobre o assunto, o que vem sendo constatado através de inúmeras consultas feitas por pesquisadores do Brasil e do exterior, notadamente sobre a fauna, a flora e o ambiente daquela região. Sendo assim, o objetivo deste levantamento é fornecer uma compilação atualizada e comentada sobre as pesquisas realizadas em Carajás por pesquisadores da instituição e colaboradores, como um apêndice complementar deste número especial. Palavras-chave: Amazônia. Arqueologia. Botânica. Geologia. Solo de canga hematítica. Zoologia. Abstract: Documentary information on the Serra dos Carajás, compiled by the year of 1983, were published in two volumes by the Museu Paraense Emílio Goeldi. Such volumes did not include information on most of the environmental and biodiversity studies made in the area, with the participation of researchers from the Museu Goeldi. Currently, there is a growing demand for information on the subject, which has been found through numerous inquiries made by Brazillian and foreign researchers, notably on the fauna, flora and the environment of that region. Thus, the aim of this survey is to provide an updated and commented compilation on the researches conducted in Carajás by scientists of the institution and cooperators, as a complementary appendix to this special number. Keywords: Amazonia. Archeology. Botany. Geology. Iron ore soil. Zoology.

SECCO, R. S., A. S. ROSÁRIO & M. L. P. RUIVO, 2016. Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 11(1): 119-127. Autor para correspondência: Ricardo de Souza Secco. Museu Paraense Emílio Goeldi/MCTI. Coordenação de Botânica/Herbário. Av. Perimetral, 1901 – Terra Firme. Belém, PA, Brasil. CEP 66017-970 (rsecco@museu-goeldi.br). Recebido em 13/03/2015 Aprovado em 07/03/2016 Responsabilidade editorial: Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo

119

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi

INTRODUÇÃO As pesquisas do Museu Paraense Emílio Goeldi (MPEG) em Carajás tiveram início no final da década de 60, sendo que o maior incremento deu-se a partir de 1983, quando o Museu assinou um convênio com a Companhia Vale do Rio Doce (CVRD, contrato 16/83), o que possibilitou a realização de um grande levantamento sobre a flora, a fauna, a arqueologia e a geologia na Serra dos Carajás, localizada na região centrosul do estado do Pará, a uma altitude máxima de 780 m, entre as coordenadas 6º 00’ S e 50º 18’ W, estendendo-se por 355 km em parte do município de Marabá, além de Canaã dos Carajás, Curionópolis, Parauapebas e São Félix do Xingu (Teixeira & Lindenmayer, 2006). Durante esse período, várias equipes de cientistas do MPEG embrenharam-se na canga, nas matas, em cavernas e sítios arqueológicos, com o principal objetivo de estudar as plantas, os animais, as rochas e as antigas civilizações de Carajás. Assim, foram descobertas e descritas muitas espécies de plantas e animais novos para a Ciência, alguns endêmicos, bem como encontradas fascinantes peças arqueológicas e informações sobre o solo, as rochas e os minerais daquela região. Diante do exposto, este trabalho tem como objetivo fornecer uma bibliografia atualizada sobre as pesquisas realizadas pelo Museu Paraense Emílio Goeldi na Serra dos Carajás, como parte do convênio celebrado com a então Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), atualmente chamada de Vale. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi iniciado na biblioteca do Museu Paraense Emílio Goeldi, com um levantamento bibliográfico na obra “Carajás, informações documentais”, volumes I (Diniz et al., 1983) e II (Flores et al., 1983). Em seguida, fez-se uma série de entrevistas com pesquisadores da instituição e colaboradores que trabalharam naquela área, finalizando-se com uma compilação de dados obtidos em livros e periódicos, visando resgatar as pesquisas realizadas na Serra dos Carajás.

RESULTADOS A seguir, é fornecida a bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos que, ao longo de 30 anos, a equipe de pesquisadores e colaboradores do MPEG realizou na Serra dos Carajás, onde se localiza a maior mina de ferro do planeta, descoberta em 31 de julho de 1967, pelo geólogo Breno Augusto dos Santos, e um dos locais mais ricos em diversidade de seres vivos, bem como de testemunhos arqueológicos, geológicos e pedológicos da história da Amazônia. LIVROS (ASSUNTOS GERAIS SOBRE CARAJÁS: COMPILAÇÃO DE VÁRIOS AUTORES) ALMEIDA JR., J. M. G., 1986. Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 1-633. Ed. Brasiliense/CNPq, São Paulo. Neste livro, estão compilados dados sobre dinâmica de ecossistemas, clima, solo, vegetação, fauna, questão indígena, recursos minerais, salvamento arqueológico, conservação e uso dos ecossistemas etc. Ilustrado com mapas, gráficos, tabelas e algumas fotos. DINIZ, L., M. B. M. ALVES & R. S. SÁ, 1983. Carajás: informações documentais: v. 1: 1-148. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. Compilação de informações sobre Carajás encontradas em anais de congressos, periódicos, relatórios, reportagens etc., envolvendo assuntos gerais, tais como recursos minerais, hídricos, florestais, ecológicos, infraestrutura, legislação, entre outros. FLORES, R. A. L., M. B. M. ALVES & R. S. SÁ, 1983. Carajás: informações documentais: v. 2: 1-165. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. Informações complementares sobre pesquisas e reportagens realizadas sobre Carajás, enfatizando especialmente temas como geologia, geoquímica, paleontologia, petrologia, solos, agricultura, entre outros. MUSEU PARAENSE EMÍLIO GOELDI, 1985. Contribuições do Museu Paraense Emílio Goeldi ao Projeto Carajás. Publicações Avulsas do Museu Paraense Emílio Goeldi 40: 1-135. Trabalhos de diversos pesquisadores do Museu Goeldi, realizados na década de 80. TEIXEIRA, J. B. G. & V. R. BEISIEGEL (Org.), 2006. Carajás: geologia e ocupação humana: 1-470. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. Relato atualizado sintetizando os aspectos de aplicação da geologia, incluindo dados sobre a evolução geológica e fisiográfica da Amazônia, com ênfase na Serra dos Carajás. Também informa sobre as pesquisas em Arqueologia desenvolvidas na Serra, descrevendo sítios arqueológicos, grutas e as descobertas sobre seus antigos habitantes. Prossegue com relatos sobre a história da CVRD e do Projeto Ferro Carajás, além de informar os impactos ambientais causados pelas atividades humanas, tais como construção de hidrelétrica, abertura de estrada de ferro, exploração de minério etc.

120

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 119-127, jan.-abr. 2016

DECHAMBRE, R.-P. & J.-P. LUMARET, 1986. Un Actinobolus nouveau (Coleoptera: Dynastidae) de Carajás (Pará, Brésil). Description de l’imago, de la larve e donnés ethologiques. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 2(2): 101-111. Trabalho contendo desde a larva até a fase jovem de uma espécie nova de cupim, descoberta na Serra dos Carajás.

MAGALHÃES, M. P., 2005. A phýsis da origem: o sentido da história na Amazônia: 1-351. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. No capítulo “O padrão arqueológico de Carajás”, o autor relata, de forma detalhada, os primórdios das pesquisas arqueológicas do Museu Goeldi em Carajás, na década de 80, sob a liderança de Mário Simões e Daniel Lopes, seguindo-se pesquisas posteriores e mais atuais de Maura Silveira e do próprio autor, detendo-se na localização e na descrição dos sítios presentes em diversas grutas, como da Lua, Guarita, Queixada, do Grilo, Rato, Cupim, Pequiá e Mapinguari.

FONSECA, C. R. V. & M. O. A. RIBEIRO, 1993. Passalídeos (Coleoptera: Lamellicornia) da Serra dos Carajás, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 9(2): 229-240. Trata-se de um levantamento de 11 espécies de besouros encontrados na Serra dos Carajás. Uma dessas espécies é nova para a ciência (Ptichopus carajasensis Fonseca & Ribeiro, 1993), medindo 35-38 mm, sendo encontrada apenas em Carajás (espécie endêmica).

FAUNA BANDEIRA, A. G. & M. L. J. MACAMBIRA, 1988. Térmitas de Carajás, estado do Pará, Brasil: composição faunística, distribuição e hábito alimentar. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 4(2): 175-190. Trata-se de uma listagem das 88 espécies de cupim encontradas na Serra dos Carajás, cujos ninhos funcionam como fonte de nutrientes em solos pobres da Amazônia, pois concentram muita matéria orgânica e nutrientes inorgânicos (minerais). Os cupinzeiros podem estar fixados nos arbustos ou diretamente na canga, associados com capins. Muitos cupins de Carajás são da espécie Nasutitermes minimus (Holmgren, 1906).

GORAYEB, I. S. & G. B. FAIRCHILD, 1987. Tabanidae (Diptera) da Amazônia VIII. Descrição de Fidena lissorhina, sp. n. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 3(1): 11-17. Descrição e ilustração em nanquim de uma ‘mutuca’ que ocorre também em Carajás. GORAYEB, I. S., 1986. Tabanidae (Diptera) da Amazônia. VII. Descrição de Fidena aurulenta, sp. n. e da fêmea de Fidena (Laphriomyia) kroeberi Fairchild. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 2(2): 137-150. Trata-se da descrição de uma espécie nova e da redescrição complementar da fêmea de uma ‘mutuca’ que ocorre no Pará, estendendo-se à Serra dos Carajás.

BANDEIRA, A. G. & M. F. P. TORRES, 1988. Considerações sobre densidade, abundância e variedade de invertebrados terrestres em áreas florestais de Carajás, Sudeste da Amazônia. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 4(2): 191-200. Trata-se de um levantamento geral de todos os inventários de Carajás (78.362), incluindo formigas, colêmbolas, cupins, besouros etc. Apresenta gráficos e listagem das espécies.

GORAYEB, I. S., 1987. Tabanidae (Diptera) da Amazônia IX. Descrição de Stypommisa ramosi, sp. n. da Serra Norte, Carajás, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 3(2): 253-256. Descreve uma espécie provavelmente endêmica de Carajás, ilustrada em nanquim, em homenagem ao técnico em entomologia, Francisco Ferreira Ramos, que trabalhou no Museu Goeldi.

CARVALHO, J. M. C. & T. J. HENRY, 1986. Sobre um gênero novo peculiar da família Colobathristidae (Hemíptera) da região de Carajás (Pará, Brasil). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 2(2): 85-91. Neste trabalho, é descrito um gênero novo de inseto, provavelmente endêmico de Carajás, denominado Parathristes. Neste gênero, foi incluída uma única espécie, Parathristes carajasensis Carvalho & Henry, 1986, um animal grande em relação aos seus parentes, medindo 14,8 mm de comprimento, com cabeça e tórax castanho-alaranjados, brilhantes, possuindo pernas e antenas pretas.

GORAYEB, I. S. & G. B. FAIRCHILD, 1985. Tabanidae (Diptera) da Amazônia. VI. Descrição de uma espécie nova e chave para gênero Cryptotylus Lutz. Publicações Avulsas do Museu Paraense Emílio Goeldi 40: 101-112. Descrição de uma nova mutuca, em homenagem ao povo indígena Xikrin, do grupo Kaiapó, com ilustração em nanquim, endêmica da vegetação de canga de Carajás. Em certas épocas do ano, o inseto ataca ferozmente homens e animais, especialmente cavalos, sendo que o maior contato vem se dando com os índios desta tribo desde tempos mais remotos, daí sua denominação de Cryptotylus xikrin Gorayeb & Fairchild, 1985.

CUNHA, O. R., 1970. Uma nova subespécie de quelônio, Kinosternon scorpioides carajaensis, da Serra dos Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 73: 1-12. Descreve uma nova subespécie de tartaruga de pequeno porte, ilustrando o trabalho com desenho de partes do animal, como carapaça, crânio e plastrão. É uma pesquisa realizada por pesquisador do Museu Goeldi citada em Diniz et al. (1983).

LOURENÇO, W. R., 1988. Sinopse da fauna escorpiônica do Estado do Pará, especialmente as regiões de Carajás, Tucuruí, Belém e Trombetas. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 4(2): 155-174. Trata-se de um levantamento de cinco espécies de escorpiões da região de Carajás, tendo sido encontradas duas novas: Titus tucurui sp. n., que apresenta o corpo acastanhado, com manchas escuras, e Brotheas mascarenhasi sp. n., com o corpo castanho-avermelhado e as patas mais robustas.

CUNHA, O. R., F. P. NASCIMENTO & T. C. S. ÁVILA-PIRES, 1985. Os répteis da área de Carajás, Pará, Brasil (Testudines e Squamata). Publicações Avulsas do Museu Paraense Emílio Goeldi 40: 1-100. Trabalho bastante ilustrado, com mapas, desenhos, além de fotos de cobras, apresentando um levantamento de ofídios, lagartos e quelônios de Carajás. É o mais completo inventário de répteis da região.

121

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi

MORAES-SANTOS, H. M., C. C. S. MELO & P. M. TOLEDO, 1999. Ocorrência de Dactylomys dactylinus (Caviomorpha, Echimydae) em material zooarqueológico da Serra dos Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 15(2): 159-168. Registra a ocorrência do rato de bambu na Serra (Gruta do Gavião), datada de 2900 anos, sendo este o apontamento mais antigo para o gênero. Trabalho ilustrado com desenho do dente e mapa de distribuição do animal. NASCIMENTO, F. P., T. C. S. ÁVILA-PIRES & O. R. CUNHA, 1987. Os répteis da área de Carajás, Pará, Brasil (Squamata). II. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 3(1): 33-66. Apresenta a descrição de 13 cobras e quatro lagartos de Carajás, incluindo uma espécie nova de lagarto (Gonatodes eladioi Nascimento, Avila-Pires & Cunha, 1987), com o corpo marromacinzentado, mais escuro no pescoço e na cabeça, com uma faixa dorsal cinza-claro. O nome da espécie é uma homenagem a Eládio Cruz Lima, que era advogado, mas logo se interessou pela zoologia, ingressando como agregado no Museu Goeldi. OREN, D. C. & J. M. C. SILVA, 1987. Cherrie’s spinetail (Synallaxis cherriei Gyldenstolpe) (Aves: Furnariidae) in Carajás and Gorotire, Pará, Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 3(1): 1-9. Fornece dados sobre o comportamento e a taxonomia de um pássaro que é raro na Amazônia e ocorre também em Carajás. OREN, D. C. & J. M. CARDOSO, 1987. Cherrie’s spinetail (Synallaxis cherriei Gyldenstolpe) (Aves: Furnariidade) in Carajás and Goerotire, Pará, Brazil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 3(1): 1-8. Relata a ocorrência de duas populações de um pássaro raro em coleções, na Serra dos Carajás, em uma mina de manganês, próxima do Igarapé Azul, e em Gorotire. OREN, D. C., 1985. Two new subspecies of bird from the canga vegetation, Serra dos Carajás, Pará, Brazil. Publicações Avulsas do Museu Paraense Emílio Goeldi 40: 93-100. Descrição de três subespécies novas de aves (embora o título do artigo informe só duas): Poecilurus scutatus teretiala (Oren, 1985), endêmica de Carajás, Basileuterus flaveous pallidirostris (Oren, 1985) e Zonotrichia capensis novaesi (Oren, 1985). TOLEDO, P. M., H. M. MORAES-SANTOS & C. C. S. MELO, 1999. Levantamento preliminar de mamíferos não-voadores da Serra dos Carajás: grupos silvestres recentes e zooarqueológicos. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Zoologia 15(2): 141-158. O trabalho analisa a fauna de mamíferos silvestres recentes e daqueles encontrados em escavações arqueológicas. Apresenta apenas uma lista de espécies (roedores, marsupiais, macacos, onças etc.), sendo que a presença de alguns deles (por exemplo, marsupiais, guariba) foi testemunhada por material arqueológico.

FLORA ABSY, M. L., A. M. CLEEF, C. D’APOLITO & M. F. F. SILVA, 2014. Palynological differentiation of savanna types in Carajás, Brazil (southeastern Amazonia). Palynology 38(1): 78-89.

Relato sobre os tipos de grãos de pólen que podem diferenciar savanas secas e alagadas, predominando, no primeiro caso, ervas – como espécies de Cuphea, Borreria – e plantas lenhosas – como Byrsonima e Neea –, e no segundo caso, ervas – como Sagittaria, Montrichardia e Nymphaea –, além de palmeiras e árvores. ARAÚJO, A. O. & A. CHAUTEMS, 2015. A new species of Sinningia (Gesneriaceae) and additional floristic data from Serra dos Carajás, Pará, Brazil. Phytotaxa 227(2): 158-166. Descrição de Sinningia minima A.O. Araújo & Chautems, uma interessante espécie nova que se encontra em perigo de extinção, coletada no município de Parauapebas, Serra dos Carajás. O trabalho é ricamente ilustrado e discute as relações dessa espécie com algumas outras do gênero Sinningia. AUSTIN, D. F. & R. S. SECCO, 1988. Ipomea marabaensis, nova Convolvulaceae da Serra dos Carajás (PA). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 4(2): 187-194. Descreve uma erva de rara beleza (Ipomoea marabaensis D.F. Austin & Secco), que se destaca como ornamental pelas suas flores lilases e pelo exotismo das folhas com arranjo aciculiforme (como um grupo de espinhos). As espécies do gênero Ipomoea funcionam como um importante atrativo para os polinizadores (especialmente abelhas, borboletas e beija-flores) na Serra dos Carajás, pois apresentam as flores sempre grandes, coloridas, com as pétalas unidas em forma de vaso ou funil, as quais são ricas em pólen e néctar, sendo muito apreciadas pelas abelhas também como plantas melíferas. AUSTIN, D. F., 1981. Novidades nas Convolvulaceae da flora amazônica. Acta Amazonica 11(2): 291-295. Descrição da planta que é um símbolo da Serra dos Carajás, denominada Ipomoea cavalcantei D.F. Austin, em homenagem ao Dr. Paulo Cavalcante, que era botânico do Museu Goeldi. É um bonito arbustinho com flores vermelho-vivo e ramos que tombam no solo, de grande beleza ornamental, que se destaca facilmente na paisagem da canga. É uma espécie endêmica de Carajás. BARTH, O. M., 1987. Importância apícola dos campos naturais e rupestres da Serra Norte de Carajás (Pará). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 3(1): 21-28. Trata-se do primeiro estudo sobre as possibilidades de exploração racional do mel na vegetação de canga de Carajás, citando as plantas mais promissoras, por exemplo as Mimosa, e os tipos de abelhas lá encontrados, visando à conservação do ambiente. Entre as espécies, destaca-se Mimosa acutistipula (Mart.) Benth., um arbusto bastante espinhoso, também conhecido como ‘jurema’, que tem flores brancas e perfumadas, reunidas em inflorescências em espigas alongadas, que lembram ‘rabo de macaco’. Estas flores são um excelente atrativo para as abelhas, que nelas buscam néctar e pólen para fabricar mel. BASTOS, M. N. C., 1991. A flora “rupestre” da Serra de Carajás (Gramineae). II. Gênero Axonopus P. Beauv. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 7(2): 473-484.

122

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 119-127, jan.-abr. 2016

Trabalho importante, pois faz parte de uma série que registra a flora ‘rupestre’ dos Carajás, na área de canga. Descreve uma espécie nova e endêmica da região, chamada Axonopus carajasensis Bastos, que é uma erva muito delicada, facilmente movimentada pelo vento, com folhas estreitas, lineares e flores dispostas em estruturas estriadas, com microssulcos. BASTOS, M. N. C., 1990. Nota prévia sobre uma Gramineae nova da Serra dos Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 6(2): 137. Relato preliminar sobre uma possível novidade taxonômica para a flora de Carajás. BASTOS, M. N. C., 1992. A flora “rupestre” da Serra dos Carajás (Gramineae). I. Estudo taxonômico das espécies dos gêneros Mesosetum Steud. e Thrasya H.B.K. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 8(1): 45-56. Continuação dos estudos da flora de Carajás, sob o aspecto taxonômico, contendo a descrição e ilustração (a nanquim) de uma espécie nova de Thrasya, endêmica da Serra dos Carajás. BASTOS, M. N. C., 1993. A flora “rupestre” da Serra dos Carajás (Gramineae). III. Gênero Ichnanthus Beauv. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 9(2): 279-293. Da mesma forma que o trabalho anterior, a autora fez uma atualização taxonômica das espécies de Ichnanthus, informando quantas ocorrem na Serra, apresentando desenhos e uma chave para identificá-las corretamente. BURMAN, A. G. & M. N. C. BASTOS, 1988. A new species of Thrasya H.B.K. (Gramineae) from Brazil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 4(2): 235-341. Descrição de uma erva que faz parte do ‘tapete graminoso’, formado por diversos tipos de capim que se espalham na canga. Denominada Thrasya longiligulata Bastos & A.G. Burman, a espécie tem flores pequeninas e muito delicadas, que se agrupam em inflorescências chamadas espiguetas. É uma erva polinizada pelo vento e, por isso, apresenta anteras muito leves (ditas anteras versáteis), que se movimentam com a ventania. CABRAL, E. L., L. M. MIGUEL & P. L. VIANA, 2012. Two new species of Borreria (Rubiaceae) from Brazil, with new distributional records for Pará State and key to species with transversally sulcate seeds. Annals of Botany Fennici 49: 209-215. Descrição de duas novas espécies da família das Rubiaceae, encontradas apenas na Serra dos Carajás, no estado do Pará, ilustradas com desenhos, além de apresentação de uma chave de identificação com as demais espécies de Borreria que também têm sementes sulcadas. CARREIRA, L. M. & O. M. BARTH, 2003. Atlas de pólen da vegetação de canga da Serra dos Carajás, Pará, Brasil: 1-112. Museu Paraense Emílio Goeldi (Coleção Adolfo Ducke), Belém. Guia dos tipos de grãos de pólen encontrados nas plantas da canga, especialmente as melíferas, como estruturas compondo ‘nuvens de poeira’ nas anteras das flores, aqui ilustradas em tamanho grande, em microscópio de varredura, com todos os detalhes da superfície ornamentada.

CAVALCANTE, P. B., 1970. Centrosema carajasense, uma nova Leguminosae da Amazônia brasileira. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 37: 1-4. Descrição de uma liana (cipó), conhecida como ‘feijão-bravo’, encontrada em ilhas de mata, nos arredores da canga, endêmica de Carajás, que pode ser usada como ornamental em razão de suas flores róseas, com estrias púrpuras na parte central de uma das pétalas. É considerada a primeira espécie de Centrosema unifoliolada (com um só folíolo) encontrada na Amazônia. Trata-se de um estudo realizado por pesquisador do Museu Goeldi, sendo citado em Diniz et al. (1983). CLEEF, A. & M. F. F. SILVA, 1994. Plant communities of the Serra dos Carajás (Pará), Brazil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 10(2): 269-281. É uma abordagem geral sobre a interação entre as plantas da vegetação de canga e os ambientes (solo e região dos lagos), ilustrada apenas com mapa e gráfico. LISBOA, R. C. L. & F. ILKIU-BORGES, 1996. Briófitas da Serra de Carajás e sua possível utilização como indicadora de metais. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 12(2): 161-181. Informa sobre a maior diversidade de espécies de briófitas na vegetação de canga e a preferência pelo habitat rupestre. NUNES, C. S., A. S. BRAGANÇA-GIL & R. TREVISAN, 2016. Eleocharis pedrovianae, a new species of Cyperaceae from Northern Brazil (Serra dos Carajás, Pará State). Phytotaxa 265(1): 85-91. Descrição de uma nova espécie de erva aquática da família das Cyperaceae, encontrada apenas na Serra dos Carajás, no estado do Pará, ilustrada com desenhos e fotografada em seu habitat natural. PIRANI, J. R. & W. M. W. THOMAS, 1988. Duas novas espécies de Picramnia (Simaroubaceae) para a flora do Norte do Brasil. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 4(2): 271-280. Uma das espécies descrita neste trabalho, Picramnia ferrea Pirani & W.W. Thomas, um arbustinho de 1 a 2 m de altura, com folhas compostas, que se dividem em folíolos, é endêmica da Serra dos Carajás. Apresenta flores masculinas (ditas estaminadas) e femininas (ditas pistiladas) separadas, mas chamadas unissexuadas na mesma planta. PORTO, M. L. & M. F. F. SILVA, 1989. Tipos de vegetacão metalófila da área da Serra dos Carajás e Minas Gerais. Acta Botanica Brasilica 3(2): 13-21. Estes autores usaram o termo “vegetação metalófila” para o tipo de cobertura vegetal que cresce sobre afloramento de minério em Carajás e Minas Gerais, e mostraram que as plantas rupestres, em cima de substrato ferruginoso em Carajás (PA) e no quadrilátero ferrífero (MG), possuem adaptações para se estabelecerem em um solo rico em metais pesados. SALAS, R. M, P. L. VIANA, E. L. CABRAL, S. DESSEIN & S. JANSSENS, 2015. Carajasia (Rubiaceae), a new and endangered genus from Carajás mountain range, Pará, Brazil. Phytotaxa 206(1): 14-29.

123

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi

Apresenta a descrição de um gênero novo monotípico, pertencente a Rubiaceae, coletado na Serra Sul, em Carajás, no estado do Pará. Contém uma chave para separação do novo gênero dos demais aparentados. SALOMÃO, R. P., 1991. Estrutura e densidade de Bertholletia excelsa H. & B. (“castanheira”) nas regiões de Carajás e Marabá, estado do Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 7(1): 47-68. Trabalho que trata da distribuição e conservação da castanheira, incluindo a região de Carajás, com gráficos, mapas e fotos da espécie. SALOMÃO, R. P., 1991. Uso de parcelas permanentes para estudos da vegetação da Floresta Tropical úmida. I. Município de Marabá, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 7(2): 543-604. Apresenta uma lista de espécies encontradas em Marabá, especialmente na mata, abrangendo aquelas ocorrentes em Carajás, inclusive a ‘castanha-do-pará’, visando à sua conservação.

Da série sobre a flora da canga, este trabalho apresenta as 15 espécies de Leguminosae-Fabaceae de Carajás, com ilustrações a nanquim e uma chave para identificá-las. SILVA, M. F. F. & N. A. ROSA, 1984. Estudos botânicos na área do Projeto-Ferro Carajás/Serra Norte. I. Aspectos fito-ecológicos dos campos rupestres. In: M. F. SILVA (Ed.): Anais do XXXV Congresso Nacional de Botânica: 367-379. IBAMA, Brasília. Relato das primeiras pesquisas ecológicas do Museu Goeldi no ecossistema de canga. SILVA, M. F. F., 1991. Análise florística da vegetação que cresce sobre canga hematítica em Carajás – Pará (Brasil). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 7(1): 79-107. Analisa em detalhe a vegetação de canga, do ponto de vista ecológico, comentando 58 famílias botânicas ali encontradas, registrando 232 espécies de plantas. Aspectos da associação planta/solo, estratégias adaptativas e da biologia dos vegetais são apresentados nos comentários.

SECCO, R. S., 1988. Flora rupestre dos Carajás-Nota prévia. Resumos do Congresso Nacional de Botânica 37: 1 CD-ROM. Apresentação da proposta inicial de uma flora envolvendo as plantas da vegetação de canga da Serra dos Carajás, a ser realizada pelos pesquisadores do Departamento de Botânica do Museu Paraense Emílio Goeldi, incluindo normas e modelo de descrição das espécies.

SILVA, M. F. F., 1992. Distribuição de metais pesados na vegetação metalófica de Carajás. Acta Botanica Brasilica 6(1): 107-122. Relato pioneiro sobre a ocorrência de metais pesados (ferro, manganês, cobre, níquel, cromo e chumbo) em plantas que crescem diretamente sobre a jazida mineral N3, da Serra Norte, no complexo de Carajás, com base na análise de tecidos vegetais de cinco espécies selecionadas, entre as quais Ipomoea cavalcantei D.F. Austin, um símbolo da vegetação de canga.

SECCO, R. S. & M. G. LOBO, 1988. Considerações taxonômicas e ecológicas sobre a flora dos “campos rupestres” da Serra dos Carajás (PA). Boletim da Fundação Brasileira para Conservação da Natureza 23: 30-44. Traz um relato sobre os principais grupos de plantas encontrados na região, bem como sobre os primeiros dados a respeito da associação planta-inseto (polinização, interação com cupins, formigas etc.).

SILVA, M. F. F. & N. A. ROSA, 1989. Análise do estrato arbóreo da vegetação sobre jazidas de cobre na Serra dos Carajás-PA. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 5(2): 175-206. Trata-se de um levantamento de árvores em duas áreas de floresta de terra firme sobre jazidas de cobre da Serra de Carajás, registrando uma quantidade maior de Leguminosas. Apresenta um mapa da Serra, apontando os depósitos de minerais, e uma lista de todas as espécies encontradas.

SECCO, R. S. & A. L. MESQUITA, 1983. Notas sobre a vegetação de canga da Serra Norte. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 59: 1-13. Este é o trabalho pioneiro feito pela equipe do Museu Goeldi sobre a vegetação não florestal de Carajás, contendo uma lista das espécies coletadas e algumas fotografias. Apresenta uma lista das espécies e vista geral da vegetação de canga, que tem esse nome porque o solo é formado por uma camada de ferro, onde crescem as plantas diretamente.

SILVA, M. F. F., N. L. MENEZES, P. B. CAVALCANTE & C. A. JOLY, 1986. Estudos botânicos: histórico, atualidade e perspectivas. In: J. M. G. ALMEIDA JR. (Org.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 184-207. Ed. Brasiliense/CNPq, São Paulo. Traça uma visão geral sobre as pesquisas botânicas já realizadas e a serem realizadas em Carajás, com recomendações sobre conservação das espécies e para a realização da flora da vegetação rupestre (canga).

SECCO, R. S., 1993. Alchornea fluviatilis: uma nova Euphorbiaceae da Amazônia. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 9(1): 59-65. Descrição de uma espécie, que, em certas épocas, perde quase todas as folhas, e os frutos, ao amadurecerem, têm manchas rosadas, sendo muito apreciados pelos peixes nas margens do rio Itacaiúnas. SILVA, A. S. L., 1993. A flora “rupestre” de Carajás - Fabaceae. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 9(1): 3-30.

SILVA, M. F. F., N. A. ROSA & J. OLIVEIRA, 1987. Estudos botânicos na área do Projeto Ferro Carajás. 5. Aspectos florísticos da Mata do Rio Gelado, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 3(1): 1-20. Trata-se de uma listagem de espécies encontradas em matas da Serra dos Carajás, incluindo um mapa ilustrativo. SILVA, M. F. F., N. A. ROSA & R. P. SALOMÃO, 1986. Estudos botânicos na área do Projeto Ferro Carajás. 3. Aspectos florísticos da mata do Aeroporto da Serra Norte. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 2(2): 169-187.

124

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 119-127, jan.-abr. 2016

Levantamento florístico de uma área de floresta de terra firme, às proximidades do aeroporto de Carajás. Apresenta lista das espécies encontradas, destacando aquelas com potencial madeireiro. SILVA, M. F. F., R. P. SALOMÃO & N. A. ROSA, 1986. Estudos botânicos na área do Projeto Carajás. 4. Análise da estrutura populacional de Hymenaea courbaril L. (Jatobá) em mata natural, município de Santa Luzia-MA. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 2(2): 189-197. O trabalho mostra as variações de tamanho e de abundância do ‘jatobá’ em mata, visando à sua conservação. SILVA, M. F. F., R. S. SECCO & M. G. A. LOBO, 1996. Aspectos ecológicos da vegetação rupestre da Serra dos Carajás, estado do Pará, Brasil. Acta Amazonica 26(1-2): 17-44. Fornece relatos sobre a dinâmica da vegetação de canga, envolvendo polinização, germinação, dispersão, entre outros fenômenos, associando os dados ao solo metalófilo (canga hematítica) e ao clima. SILVEIRA, E. C., A. L. R. CARDOSO, A. L. ILKIU-BORGES & N. ATZINGEN, 1995. Flora orquidológica da Serra dos Carajás, Estado do Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Botânica 11(1): 75-87. Apresenta uma lista de 118 espécies de orquídeas encontradas em Carajás, tanto de áreas de canga como de mata. Aqui se destaca uma orquídea terrestre, denominada Sobralia liliastrum Salzm. ex Lindl., que se distribui diretamente na canga. SKORUPA, L. A., 1998. Three new species of Pilocarpus Vahl (Rutaceae) from Brazil. Novon 8(4): 447-454. Descrição de espécies novas de Rutaceae, incluindo Pilocarpus carajaensis Skorupa, de ocorrência restrita na região de Carajás. SKORUPA, L. A. & J. R. PIRANI, 2004. A new species of Pilocarpus (Rutaceae) from Northern Brazil. Brittonia 56(2): 147-150. Descrição de uma espécie nova, Pilocarpus trifoliolatus Skorupa & Pirani, de ocorrência restrita à região de Carajás.

ARQUEOLOGIA FIGUEIREDO, N., 1965. A cerâmica arqueológica do rio Itacaiúnas. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Arqueologia 27: 1-18. Relato dos achados arqueológicos de Protasio Frikel, durante duas expedições ao rio Itacaiúnas, no estado do Pará, revelando um tipo de cerâmica historicamente pouco conhecida. MAGALHÃES, M. P., 1985. Nota sobre as pesquisas arqueológicas em Carajás. American Antiquity (Current Resarch) 50(1): 175. Breve relato sobre as pesquisas arqueológicas que estavam sendo realizadas na Serra pela equipe do Museu Goeldi. MAGALHÃES, M. P., 1994. Arqueologia de Carajás: a presença pré-histórica do homem na Amazônia: 1-96. Companhia Vale do Rio Doce, Rio de Janeiro.

Este é um atlas muito bem ilustrado, com fotos em cores de cerâmica, grutas e objetos líticos de Carajás. Contém dados da pré-história do homem na região, em linguagem acessível. Trabalho básico da área de arqueologia em Carajás. MAGALHÃES, M. P., 2006. O homem das cavernas de Carajás. II. In: J. B. G. TEIXEIRA & V. R. BEISIEGEL (Org.): Carajás: geologia e ocupação humana: 91-126. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. Artigo que se destaca por apresentar dados atualizados sobre a presença do homem em Carajás, os usos feitos por ele e seus costumes, ilustrados com desenhos, contemplando as pesquisas arqueológicas desde Napoleão Figueiredo, Protasio Frikel, Mário Simões e Daniel Lopes. Contém um mapa dos sítios arqueológicos da região. SILVEIRA, M. I., 1994. Estudos sobre estratégias de subsistência de caçadores-coletores pré-históricos do sítio Gruta do Gavião, Carajás, PA. Dissertação (Mestrado em Arqueologia) – Universidade de São Paulo, São Paulo. Apresenta dados arqueológicos inéditos sobre civilizações préhistóricas da Serra dos Carajás, contendo ilustrações em fotos e desenhos. SILVEIRA, M. I., M. C. L. F. RODRIGUES, E. R. OLIVEIRA & L. LOSIER, 2008. Sequência cronológica de ocupação na área do Salobo (Pará). Revista de Arqueologia 21(1): 61-84. Apresenta os resultados inéditos de datações pelos métodos TL e C14, propondo uma sequência da ocupação humana em parte do sudeste do Pará, situada na região entre 4000 AC e 1800 AD, em três períodos distintos (antigo, intermediário e tardio). SILVEIRA, M. I., M. C. L. F. RODRIGUES, C. L. MACHADO, E. R. OLIVEIRA & L. LOSIER, 2009. Prospecção arqueológica em áreas de floresta – contribuição metodológica da pesquisa na área do Projeto Salobo (Pará). Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia 19: 155-178. Informa sobre a metodologia utilizada em levantamento arqueológico para identificar vestígios de civilizações antigas na área de exploração mineral da Floresta Nacional (FLONA) de Tapirapé, Marabá, PA, visando à preservação ou ao resgate dos sítios encontrados. SIMÕES, M. F., 2006. Salvamento arqueológico. In: J. M. G. ALMEIDA JR. (Org.): Carajás: desafio político, ecologia e desenvolvimento: 534-559. Ed. Brasiliense/CNPq, São Paulo. Traça um panorama geral sobre os estudos arqueológicos realizados na Serra dos Carajás, destacando os diversos sítios pesquisados, como o de Parauapebas.

GEOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ALMEIDA, R. C. C., 1985. Contribuição à petrologia do granito central da Serra dos Carajás. Publicações Avulsas do Museu Paraense Emílio Goeldi 40: 118-135. Trata-se de um estudo sobre os granitos de Carajás, fornecendo hipóteses sobre a origem da rocha granítica da região central da Serra.

125

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi

AMARAL, I. W., 1986. Preservação dos recursos hídricos e dos solos na área do Projeto Carajás (Pará, Brasil): um estudo ambiental. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Geologia 29: 1-18. Este artigo é um dos primeiros a abordar a importância da preservação dos recursos hídricos e dos solos em áreas sobre influência da mineração. AMARAL, I. W., 1986. Controle de qualidade bacteriológica da água em igarapés receptores de efluentes de fossas sépticas, na Serra dos Carajás (Pará, Brasil). Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Geologia 30: 1-8. Discute-se uma tentativa de controle de qualidade da água de Carajás, através de análises bacteriológicas tradicionais, medindo-se o conteúdo de coliformes de efluentes de fossas e das águas receptoras de igarapés. AMARAL, I. G., 1990. Considerações preliminares sobre alguns solos do projeto Ferro Carajás. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 2: 31-57. Trata do levantamento, da identificação e da avaliação da fertilidade das principais unidades de solos de unidades da área do Projeto Ferro Carajás. BERREDO, J. F. & J. F. F. RAMOS, 1993. Hidrogeoquímica da “Área Salobo”, Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 5: 69-94. O artigo trata da composição química das águas superficiais e subterrâneas da área de influência da mina de cobre do ‘Salobo’, mostrando que a composição química das águas são controladas pela litologia e pelo solo, sendo determinante o relevo. BARROS, C. E. M., R. DALL’AGNOL, E. A. P. VIEIRA & M. S. MAGALHÃES, 1995. Granito central da Serra dos Carajás: avaliação do potencial metalogenético para estanho com base em estudos da borda oeste do corpo. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 93-123. Neste artigo, os autores avaliam o potencial metalogenético para estanho no granito central da Serra dos Carajás, a partir das características petrográficas, geoquímicas e magnéticas do corpo granítico. COSTA, J. B. S., O. J. B. ARAÚJO, A. SANTOS, X. S. J. JOÃO, M. J. B. MACAMBIRA & J.-M. LAFON, 1995. A Província Mineral de Carajás: aspectos tectono-estruturais, estratigráficos e geocronológicos. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 199-235. Este artigo mostra que a atuação de eventos tectônicos do Arqueano e do Proterozoico foi o fator mais importante para a formação do aspecto geológico da Província Mineral de Carajás, sendo responsável pela associação de litologias ígneas, sedimentares e metamórficas. LINDENMAYER, Z. G., J. H. LAUX & A. C. VIERO, 1995. O papel da alteração hidrotermal nas rochas da Bacia Carajás. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 125-145. Aborda informações sobre a composição química e mineralógica das rochas e a respeito de como estas foram alteradas pelo intenso processo hidrotermal que ocorreu na área, o que levou à diferenciação na classificação das rochas e até mesmo a interpretações geotectônicas discrepantes encontradas na literatura.

MACAMBIRA, M. J. B. & J.-M. LAFON, 1995. Geocronologia da Província Mineral de Carajás: síntese dos dados e novos desafios. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 263-288. Contém informações sobre a geocronologia das rochas da Província Mineral de Carajás. Os dados apresentados indicam uma idade Arqueana relativa a estes depósitos, além de mostrar que os métodos utilizados (U-PB) foram eficientes para datar os eventos geológicos. MACAMBIRA, J. B. & V. F. SILVA, 1995. Estudo petrológico, mineralógico e caracterização das estruturas sedimentares e diagenéticas preservadas na formação Carajás, estado do Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 363-387. O artigo traz informações sobre as estruturas diagnéticas responsáveis pela formação dos depósitos de ferro da Serra dos Carajás. MAURITY, C. W. & B. KOTSCHOUBEY, 1995. Evolução recente da cobertura de alteração no platô N1 – Serra dos Carajás-PA. Degradação, pseudocarstificação, espeleotemas. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 331-362. Aborda os aspectos referentes à gênese da cobertura residual e à formação de depressões (doliniformes e cavernas) no Platô N1, na Serra dos Carajás. NOGUEIRA, A. C. R., W. TRUCKENBRODT & R. V. L. PINHEIRO, 1995. Formação Águas Claras, pré-cambriano da Serra dos Carajás: redescrição e redefinição litoestratigráfica. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 177-197. O artigo trata da redefinição litológica de formações sedimentares da Serra dos Carajás, a partir de estudos integrados de dados faciológicos, estratigráficos e estruturais, que permitiram distinção adequada das formações sedimentares. RÉQUIA, K. C. M., R. P. XAVIER & B. FIGUEIREDO, 1995. Evolução paragenética, textural e das fases fluidas no depósito polimetálico de Salobo, Província Mineral de Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 7: 27-39. O artigo apresenta informações sobre o depósito polimetálico (Cu, Au, Ag, Mo) da área da mina de cobre do salobo, na Província Mineral de Carajás. Os autores indicam que a associação dos minérios do deposito do cobre (Cu) está intimamente associada com formações ferríferas e sugerem uma origem sedimentar a esta formação. RUIVO, M. L. P. & M. E. C. SALES, 1989. Monitoramento da qualidade da água na área do Projeto Ferro Carajás – um subsídio para o estudo ambiental. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, série Ciências da Terra 1: 11-24. O artigo faz uma análise química das águas superficiais que circundam a área do Projeto Ferro Carajás em diferentes períodos climáticos. Os autores mostram que a litologia e a sazonalidade climática influenciam as características químicas e físicas das águas. SANTOS, P. A., M. F. B. TEIXEIRA, R. DALL’AGNOL & F. V. GUIMARÃES, 2013. Geologia, petrografia e geoquímica da associação tonalito-trondhjemito-granodiorito (TTG) do extremo leste do Subdomínio de Transição, Província de Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 8(3): 257-290.

126

Bol. Mus. Para. Emílio Goeldi. Cienc. Nat., Belém, v. 11, n. 1, p. 119-127, jan.-abr. 2016

O artigo trata da descrição da associação formada essencialmente por tonalitos e trondjhemitos com granodioritos subordinados (TTG), descrevendo suas características mineralógicas, geoquímicas e estruturais. SILVA, A. C., R. DALL’AGNOL, F. V. GUIMARÃES & D. C. OLIVEIRA, 2014. Geologia, petrografia e geoquímica de Associações Tonalíticas e Trondhjemíticas Arqueanas de Vila Jussara, Província Carajás, Pará. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 9(1): 13-45. O trabalho descreve a geologia, a petrografia e a geoquímica das associações de dois granitoides arqueanos na Província Carajás. Os autores chamam a atenção para a evolução complexa, ainda não totalmente esclarecida, dos corpos rochosos. TEIXEIRA, M. F. B., R. DALL’AGNOL, A. C. SILVA & P. A. SANTOS, 2013. Geologia, petrografia e geoquímica do Leucogranodiorito Pantanal e dos leucogranitos arqueanos da área a norte de Sapucaia, Província Carajás, Pará: implicações petrogenéticas. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais 8(3): 291-323. Os autores apresentam os estudos geológicos, petrográficos e químicos capazes de definir sua origem, evolução e associação com outros corpos rochosos.

EDUCAÇÃO LIMA, J. S. S., 2003. Educação patrimonial na área do Projeto Serra do Sossego-Canaã dos Carajás: 1-96. MPEG/CVRD-MSS/ FIDESA, Belém. Neste livro, destacam-se as informações sobre o patrimônio arqueológico de Canaã dos Carajás, muito bem ilustrado com fotos em cores de cerâmica e de sítios arqueológicos, além de mapas. Interessante o capítulo “Educação Patrimonial na área do projeto Sossego”, com participação de crianças, adolescentes e adultos em atividades como oficina de cerâmica, jogos educativos, brincadeiras etc., em defesa do patrimônio. LIMA, J. S. S., 2010. Educação patrimonial contextualizada no ambiente da Amazônia e situada em projetos arqueológicos de contato. In: E. PEREIRA & V. GUAPINDAIA (Org.): Arqueologia amazônica: v. 2: 1-112. MPEG/IPHAN/SECULT, Belém. Relata ações de educação patrimonial integradas aos programas de arqueologia de contato em municípios de Canaã dos Carajás e Parauapebas.

a partir da década de 80, embora isso não conste nos levantamentos de Diniz et al. (1983) e Flores et al. (1983). O referido avanço também possibilitou a interdisciplinaridade, o que, sem dúvida, é desejável no atual panorama da pesquisa nacional e internacional. Nesse aspecto, é inegável a posição de vanguarda assumida pela instituição, considerando-se que a Serra abriga um ecossistema extremamente singular e fragilizado, pelo fato de estar sendo explorado o seu rico potencial mineralógico. Ressente-se, ainda, de análises químicas de solo e da vegetação, além de um tratamento taxonômico mais detalhado sobre a flora e a fauna da canga, bem como de uma abordagem mais específica em antropologia, etnobotânica, paleontologia e ecologia de paisagem.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas do Pará (FAPESPA) e à Vale, pelo financiamento do Projeto “Geoambientes, geodiversidade e valores de referência para metais pesados nas áreas de canga ferrífera em Carajás”, que permitiu a realização deste levantamento bibliográfico; à Ely Simone Gurgel, da Coordenação de Botânica (CBO) do MPEG, pela formatação do texto; à Graça Santos e ao Rodrigo Oliveira, da Coordenação de Informação e Documentação (CID) do MPEG, pela colaboração no levantamento de algumas obras da biblioteca institucional; ao colega Fernando Carvalho, da Coordenação de Zoologia (CZO) do MPEG, pela colaboração sobre nomenclatura zoológica. REFERÊNCIAS

CONCLUSÃO A diversidade de pesquisas realizadas pelo Museu Paraense Emílio Goeldi na Serra dos Carajás revela uma clara evolução nas linhas tradicionais de atuação institucional. Isto porque, além dos estudos enfatizados em Zoologia, Botânica e Arqueologia, houve um significativo avanço do conhecimento em conservação, ecologia, geologia e geoquímica, pedologia, recursos hídricos e educação ambiental, especialmente

DINIZ, L., M. B. M. ALVES & R. S. SÁ, 1983. Carajás: informações documentais: v. 1: 1-148. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. FLORES, R. A. L., M. B. M. ALVES & R. S. SÁ, 1983. Carajás: informações documentais: v. 2: 1-165. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém. TEIXEIRA, J. B. G. & Z. G. LINDENMAYER, 2006. Fundamentos geológicos da Serra de Carajás. In: J. B. G. TEIXEIRA & V. R. BEISIEGEL (Org.): Carajás: geologia e ocupação humana: 19-90. Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém.

127

BOLETIM DO MUSEU PARAENSE EMÍLIO GOELDI. CIÊNCIAS NATURAIS INSTRUÇÕES AOS AUTORES Objetivos e política editorial O Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais tem como missão publicar trabalhos originais em biologia (zoologia, botânica, biogeografia, ecologia, taxonomia, anatomia, biodiversidade, vegetação, conservação da natureza) e geologia. A revista aceita colaborações em português, espanhol e inglês (Inglaterra) para as seguintes seções: Artigos Científicos – textos analíticos originais, resultantes de estudos e pesquisas com contribuição efetiva para o avanço do conhecimento. Até 50 laudas. Notas de Pesquisa – relato preliminar sobre observações de campo, dificuldades e progressos de pesquisa em andamento, ou em fase inicial, enfatizando hipóteses, comentando fontes, resultados parciais, métodos e técnicas utilizados. Até 15 laudas. Memória – seção que se destina à divulgação de acervos ou seus componentes que tenham relevância para a pesquisa científica; de documentos transcritos parcial ou integralmente, acompanhados de texto introdutório; e de ensaios biográficos, incluindo obituário ou memórias pessoais. Até 15 laudas. Resenhas Bibliográficas – texto descritivo e/ou crítico de obras publicadas na forma impressa ou eletrônica. Até cinco laudas. Teses e Dissertações – descrição sucinta, sem bibliografia, de dissertações de mestrado, teses de doutorado e livre-docência. Uma lauda.

Apresentação de originais Os originais devem ser encaminhados ao Editor Científico por meio de mensagem eletrônica (boletim.naturais@museu-goeldi.br), contendo, obrigatoriamente, o título do trabalho, o nome completo, por extenso, do autor principal e dos demais autores, a indicação de autor para correspondência (com endereço completo, CEP, telefones, fax, e-mail) e uma declaração de que o autor principal se responsabiliza pela inclusão dos coautores. A revista possui um Conselho Científico. Os trabalhos submetidos são primeiramente avaliados pelo Editor ou por um dos Editores Associados. O Editor reserva-se o direito de sugerir alterações nos trabalhos recebidos ou devolvê-los, caso não estejam de acordo com os critérios exigidos para publicação. Uma vez aceitos, os artigos seguem para avaliação por pares (peer-review). Os artigos são analisados por dois especialistas, no mínimo, que não integram a Comissão Editorial. Caso haja discordância entre os pareceres, o trabalho é submetido a outro(s) especialista(s). Caso mudanças ou correções sejam recomendadas, o trabalho é devolvido ao(s) autor(es), que terá(ão) um prazo de trinta dias para elaborar nova versão. Os arquivos referentes a artigos não aprovados para publicação são deletados. A publicação implica cessão integral dos direitos autorais do trabalho à revista. A declaração para a cessão de direitos autorais é enviada juntamente com a notificação de aceite do artigo. Deve ser impressa e devolvida assinada via correios. Todos os autores devem assinar uma declaração. Aos Editores, ao Conselho Científico e aos consultores científicos ad hoc cabe a responsabilidade ética do sigilo e da colaboração voluntária para garantir a qualidade científica das publicações e da revista. Aos autores cabe a responsabilidade da veracidade das informações prestadas, do depósito dos materiais estudados em instituições legais, quando couber, e o cumprimento das leis locais que regem a coleta, o estudo e a publicação dos dados.

Preparação de originais Os originais devem ser enviados com texto digitado em Word, com fonte Times New Roman, tamanho 12, entrelinha 1,5, em laudas sequencialmente numeradas. Além do arquivo digital, solicita-se o envio de uma cópia impressa com folha de rosto, na qual devem constar: título (no idioma do texto e em inglês); nome(s) completo(s) do(s) autor(es); filiação institucional (por extenso); endereço(s) completo(s); e-mail de todos os autores. Na página dois, devem constar: título (no idioma do texto e em inglês), resumo, abstract, palavras-chave e keywords. Não incluir o(s) nome(s) do(s) autor(es). Tabelas devem ser digitadas em Word, sequencialmente numeradas, com claro enunciado. Ilustrações e gráficos devem ser apresentados em páginas separadas e numeradas, com as respectivas legendas, e em arquivos à parte em formato TIFF (preferencialmente) ou JPEG, com resolução mínima de 500 dpi, tamanho mínimo de 3.000 pixels de largura. O texto deve, obrigatoriamente, fazer referência a todas as tabelas, gráficos e ilustrações. Chaves devem ser apresentadas no seguinte formato: 1. Lagarto com 4 patas minúsculas.............................................................................................................................................2

Lagarto com 4 patas bem desenvolvidas................................................................................................................................3

2. Dígitos geralmente sem unhas, dorsais lisas.....................................................................................................Bachia flavescens Dígitos com unhas, dorsais quilhadas................................................................................................................ Bachia panoplia 3. Mãos com apenas 4 dedos....................................................................................................................................................4

Mãos com 5 dedos...............................................................................................................................................................5

4. Escamas dorsais lisas.................................................................................................................... Gymnophthalmus underwoodii

Escamas dorsais quilhadas.................................................................................................................Amapasaurus tetradactylus

5. Cabeça com grandes placas...................................................................................................................................................6

Cabeça com escamas pequenas............................................................................................................................................7

6. Placas posteriores da cabeça formam uma linha redonda........................................................................ Alopoglossus angulatus

Placas posteriores da cabeça formam uma linha reta..................................................................................... Arthrosaura kockii

7. Etc. Etc. Pede-se destacar termos ou expressões por meio de aspas simples. Apenas termos científicos latinizados ou em língua estrangeira devem constar em itálico. Observar cuidadosamente as regras de nomenclatura científica, assim como abreviaturas e convenções adotadas em disciplinas especializadas. Citações e referências a autores no decorrer do texto devem subordinar-se à seguinte forma: sobrenome do autor (apenas com inicial maiúscula), ano e número(s) da(s) página(s) (exemplo: Weaver, 1989, p. 800). Em trabalhos com dois autores, os nomes devem ser separados por “&”. No caso de mais de dois autores, menciona-se somente o nome do primeiro autor seguido por “et al.”. Todas as obras citadas ao longo do texto devem estar corretamente referenciadas ao final do artigo.

Estrutura básica dos trabalhos Título – No idioma do texto e em inglês (quando este não for o idioma do texto). Deve ser escrito em caixa baixa, em negrito, centralizado na página. Resumo e Abstract – Texto em um único parágrafo, ressaltando os objetivos, métodos e conclusões do trabalho, com, no máximo, duzentas palavras, no idioma do texto (Resumo) e em inglês (Abstract). A versão para o inglês é de responsabilidade do(s) autor(es). Palavras-chave e Keywords – Três a seis palavras que identifiquem os temas do trabalho, para fins de indexação em bases de dados. Introdução – Deve conter uma visão clara e concisa de conhecimentos atualizados sobre o tema do artigo, oferecendo citações pertinentes e declarando o objetivo do estudo.

Material e métodos – Exposição clara dos métodos e procedimentos de pesquisa e de análise de dados. Técnicas já publicadas devem ser apenas citadas e não descritas. Termos científicos, incluindo espécies animais e vegetais, devem ser indicados de maneira correta e completa (nome, autor e ano de descrição). Resultados e discussão – Podem ser comparativos ou analíticos, ou enfatizar novos e importantes aspectos do estudo. Podem ser apresentados em um mesmo item ou em separado, em sequência lógica no texto, usando tabelas, gráficos e figuras, dependendo da estrutura do trabalho. Conclusão – Deve ser clara, concisa e responder aos objetivos do estudo. Agradecimentos – Devem ser sucintos: créditos de financiamento; vinculação do artigo a programas de pós-graduação e/ou projetos de pesquisa; agradecimentos pessoais e institucionais. Nomes de instituições devem ser por extenso, de pessoas pelas iniciais e sobrenome, explicando o motivo do agradecimento. Referências – Devem ser listadas ao final do trabalho, em ordem alfabética, de acordo com o sobrenome do primeiro autor. No caso de mais de uma referência de um mesmo autor, usar ordem cronológica, do trabalho mais antigo ao mais recente. No caso de mais de uma publicação do mesmo autor com o mesmo ano, utilizar letras após o ano para diferenciá-las. Nomes de periódicos devem ser por extenso. Teses e dissertações acadêmicas devem preferencialmente estar publicadas. Estruturar as referências segundo os modelos a seguir: Livro: WEAVER, C. E., 1989. Clays, muds and shales: 1-819. Elsevier, Amsterdam. Capítulo de livro: ARANHA, L. G., H. P. LIMA, R. K. MAKINO & J. M. SOUZA, 1990. Origem e evolução das bacias de Bragança – Viseu, S. Luís e Ilha Nova. In: E. J. MILANI & G. P. RAJA-GABAGLIA (Eds.): Origem e evolução das bacias sedimentares: 221234. PETROBRÁS, Rio de Janeiro. Artigo de periódico: GANS, C., 1974. New records of small amphisbaenians from northern South America. Journal of Herpetology 8(3): 273-276. Série/Coleção: CAMARGO, C. E. D., 1987. Mandioca, o “pão caboclo”: de alimento a combustível: 1-66. Icone (Coleção Brasil Agrícola), São Paulo. Documento eletrônico: IBGE, 2004. Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em: <http//www.ibge. gov.br/home/estatistica/indicadores/agropecuaria/lspa/defaut.shtm>. Acesso em: 23 janeiro 2004.

Provas Os trabalhos, depois de formatados, são encaminhados em PDF para a revisão final dos autores, que devem devolvê-los com a maior brevidade possível. Os pedidos de alterações ou ajustes no texto devem ser feitos por escrito. Nessa etapa, não serão aceitas modificações no conteúdo do trabalho ou que impliquem alteração na paginação. Caso o autor não responda ao prazo, a versão formatada será considerada aprovada. Cada autor receberá, via Correios, dois exemplares do Boletim. Os artigos são divulgados integralmente no formato PDF no sítio da revista, com acesso aberto.

Endereço para correspondência Museu Paraense Emílio Goeldi Editor do Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais Av. Perimetral, 1901 - Terra Firme CEP 66077-530 Belém - PA - Brasil Telefone: 55-91-3075-6186 E-mail: boletim.naturais@museu-goeldi.br

Lembre-se: 1- Antes de enviar seu trabalho, verifique se foram cumpridas as normas acima. Disso depende o início do processo editorial. 2- Após a aprovação, os trabalhos são publicados por ordem de chegada. O Editor Científico também pode determinar o momento mais oportuno. 3- É de responsabilidade do(s) autor(es) o conteúdo científico do artigo, o cuidado com o idioma em que ele foi concebido, bem como a coerência da versão para o inglês do título, do resumo (abstract) e das palavras-chave (keywords). Quando o idioma não estiver corretamente utilizado, o trabalho pode ser recusado.

Boletim do museu paraense emílio goeldi. Ciências Naturais INSTRUCTIONS FOR AUTHORS Goals and editorial policy The mission of the Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais is to publish original works on Biology (zoology, botany, biogeography, ecology, taxonomy, anatomy, biodiversity, vegetation, nature conservation) and Geology. The journal accepts contributions in Portuguese, Spanish, and English (UK) for the following sections: Articles – Scientific and original analytical papers stemming from studies and research, which effectively contribute to building knowledge in the field. Maximum length: 50 pages. Short Communications – Preliminary reports on field observations, problems and progress of current research, emphasizing hypotheses, mentioning sources, partial results, methods and techniques used. Maximum length: 15 pages. Memory – Section intended to report on museum collections, that are relevant for scientific issues; and biographical essays, including obituaries or personal memories. Maximum length: 15 pages. Book Reviews – Text discussing recently published books in the field of natural sciences, in print or electronically. Maximum length: 5 pages. Theses and Dissertations – Theses and dissertations abstracts, with no references section. Maximum length: 1 page.

Submitting a manuscript Manuscripts should be sent to the Scientific Editor by e-mail (boletim.naturais@museu-goeldi.br), with a letter containing: title, full name (no abbreviations) of the main author and other authors, mailing address (complete address, zip code, phone number, fax, e-mail), and declaration stating the main author is responsible for the inclusion of the co-authors. The journal has a Scientific Board. The manuscripts are first examined by the Editor or by one of the Associate Editors. The Editor has the right to recommend alterations be made to the papers submitted or to return them when they fail to comply with the journal’s editorial policy. Upon acceptance, the manuscripts are submitted to peer-review and are reviewed by two specialists who are not members of the Editorial Commission. In the event of disagreement, the manuscript is submitted to other(s) referee(s). If changes or corrections need to be made, the manuscript is returned to the authors who will have thirty days to send a new version. Files related to not accepted manuscripts will be deleted. Publication means fully assigning and transferring all copyrights of the manuscript to the journal. The Liability Statement and Assignment of Copyrights will be enclosed with the notice of acceptance. All the authors must sign the document and return it to the journal. The editors, the Advisory Body and ad hoc scientific advisors are responsible for the ethical duty of confidentiality and their voluntary collaboration to ensure the scientific quality of papers published in the journal. Authors are responsible for the veracity of the information provided, the deposition of the materials studied in recognised institutions (where applicable) and compliance with local laws that govern the collection, study and publication of data.

Preparing manuscripts The manuscripts should be sent in Word for Windows formats, in Times New Roman, font 12, 1.5 spacing between lines, and pages must be sequentially numbered. In addition, submitters are requested to send one hard copy with a cover page containing the following

information: title (in the original language and in English); author(s)’s full name; affiliation (no abbreviations); complete address(es); and e-mail(s) for all authors. A following printed page must include: title, abstract, and keywords (in the original language and in English). Do not mention the name(s) of the author(s). Tables should be in Word format, sequentially numbered, and with clear captions. Images and graphs should be on separate and numbered pages, with their respective captions. They should also be sent in separate files. Digitized images should have a minimum resolution of 500 dpi, minimum size of 3,000 pixels, in TIFF (preferably) or JPEG format. All tables, graphs and images must be necessarily mentioned in the text body. Keys have to be presented in the following format: 1. Lizard with 4 small limbs.......................................................................................................................................................2

Lizard with 4 well developed limbs........................................................................................................................................3

2. Fingers and toes generally without nails, dorsals smooth.................................................................................Bachia flavescens Fingers and toes with nails, dorsals keeled......................................................................................................... Bachia panoplia 3. Hands with only 4 fingers......................................................................................................................................................4

Hands with 5 fingers..............................................................................................................................................................5

4. Dorsal scales smooth.................................................................................................................. Gymnophthalmus underwoodii Dorsal scales keeled.........................................................................................................................Amapasaurus tetradactylus 5. Head with large scales...........................................................................................................................................................6

Head with small scales..........................................................................................................................................................7

6. Posterior scales of head forming a rounded line...................................................................................... Alopoglossus angulatus

Posterior scales of head forming a straight line................................................................................................ Arthrosaura kockii

7. Etc. Etc. To highlight terms or phrases, please use single quotation marks. Only foreing language words and phrases, and latinized scientific names should be in italics. Texts must fully comply with naming rules, abbreviations and conventions adopted in specific fields. To quoting or mentioning authors throughout the text, please use the following format: author’s last name (capitalize only the first letter), year and page(s) (example: Weaver, 1989, p. 800). Publications with two authors are cited with an “&” between the names. In cases where there are more than two authors only the name of the first author is mentioned followed by “et al.”. All quotations in the text body must be accurate and listed at the end of the paper.

Basic text structure Title – The title must appear both in the original language of the text and in English (when English is not the original language). Title must be centralized and in bold. Do not use capitals. Abstract – This section should be one paragraph long and highlight the goals, methods, and results of the study. Maximum length: 200 words. The abstract should be presented both in Portuguese/Spanish and in English. The authors are responsible for the English translation. Keywords – Three to six words that identify the topics addressed, for the purpose of indexing the paper in databases. Introduction – The introduction should contain a clear and concise description based on state-of-the-art knowledge on the topic addressed. It should provide relevant quotations, and express the goals of the study clearly. Materials and Methods – This section contains clear information on methods, procedures and data analysis. Previously published studies should not be described, only mentioned. Scientific terms, including the names of plants and animals, should be provided correctly and accurately (name, author, year of description).

Results and Discussion – The results and discussion can be comparative or analytical, or emphasize new and important aspects of the study. They can be addressed together under the same topic, or separately according to the logical order of the paper by using tables, graphics and pictures depending on the structure of the text. Conclusion – The conclusion should be clear and concise, and should mirror the goals of the study. Acknowledgements – Acknowledgements are brief and can mention: support and funding; connections to graduate programs and/or research projects; acknowledgement to individuals and institutions. The names of institutions should be written in full, those of individuals with initials and family name, indicating what motivated the acknowledgement. References – References should appear at the end of the text in alphabetical order according to the last name of the first author. In the event of two or more references to the same author, please use chronological order starting with the earliest work. In case there are several publications by the same author in the same year, use lower case letters behind the year to differentiate them. Theses and academic dissertations preferably must have been published. References should follow the examples below: Book: WEAVER, C. E., 1989. Clays, muds and shales: 1-819. Elsevier, Amsterdam. Chapter in book: ARANHA, L. G., H. P. LIMA, R. K. MAKINO & J. M. SOUZA, 1990. Origem e evolução das bacias de Bragança – Viseu, S. Luís e Ilha Nova. In: E. J. MILANI & G. P. RAJA-GABAGLIA (Eds.): Origem e evolução das bacias sedimentares: 221-234. PETROBRÁS, Rio de Janeiro. Article in journal: GANS, C., 1974. New records of small amphisbaenians from northern South America. Journal of Herpetology 8(3): 273-276. Series/Collection: CAMARGO, C. E. D., 1987. Mandioca, o “pão caboclo”: de alimento a combustível: 1-66. Icone (Coleção Brasil Agrícola), São Paulo. Electronic document: IBGE, 2004. Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Available at: <http//www.ibge.gov.br/ home/estatistica/indicadores/agropecuaria/lspa/defaut.shtm>. Accessed on: 23 January 2004.

Proofs Authors will receive their paper in PDF format for final approval, and must return the file as soon as possible. Authors must inform the Editors in writing of any changes in the text and/or approval issues. At this stage, changes concerning content or changes resulting in an increase or decrease in the number of pages will not be accepted. In the event the author does not meet the deadline, the formatted paper will be considered approved by the author. Each author will receive two printed copies of the journal. The papers will be disclosed in full, in PDF format in the journal website.

Mailing address Museu Paraense Emílio Goeldi Editor do Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Naturais Av. Perimetral, 1901 - Terra Firme CEP 66077-530 Belém - PA - Brazil Phone: 55-91-3075-6186 E-mail: boletim.naturais@museu-goeldi.br

Please note: 1- Before submitting your manuscript to the journal, please check whether you have complied with the norms above. For the editorial process to begin, submitters must comply with the policy. 2- After acceptance, the papers will be published according to order of arrival. The Scientific Editor may also decide on the most convenient time for publication. 3- The authors are fully responsible for the scientific content of their manuscripts, language quality, in addition to accuracy between the original and the English version of the title, abstract and keywords. When language is not correct a manuscript can be refused.

Boletim do Museu Paraense EmĂlio Goeldi Formato: 50P0 x 59P6 Tipografia: MPEG

Um milênio de ocupações arqueológicas com manchas de terra preta em floresta na região de Carajás, Pará, Brasil One thousand years of archaeological occupations with dark earth spots in a forest of Carajás Region, Pará, Brazil Maura Imazio da Silveira, Dirse Clara Kern, José Francisco Berredo, Jucilene Amorim Costa, Marcondes Lima da Costa .................................................................................................................................................11 .

Caracterização de solos derivados de rochas máficas na Serra de Carajás Characterization of soils derived from mafic rocks in the Serra de Carajás

Guilherme Resende Corrêa, Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Gilberto Fernandes Corrêa, Robert J. Gilkes, Bruno Araújo Furtado de Mendonça, Jaquelina Alves Nunes, Nattaporn Prakongkep ..........................................................33

Solos metalíferos: atributos químicos nas diferentes fitofisionomias da Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brasil Metalliferous soils: chemical attributes in different phytophysiognomies of the Serra Sul, Serra dos Carajás, Pará, Brazil Josemar Moreira Vasconcelos, Mário Lopes da Silva Júnior, Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo, Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Possidônio Guimarães Rodrigues, Gisele Teixeira de Souza, Dryelle de Nazaré Oliveira do Nascimento, Kelly Cristina Alves Bezerra, Yan Nunes Dias .....................................................................................................................49

Características químicas e mineralogia de solos perférricos da Serra Sul de Carajás Chemical and mineralogy of iron rich soils from Serra Sul de Carajás Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Acauã Santos de Saboya Ribeiro, Guilherme Resende Corrêa, Elias de Lima Neto, Felipe Nogueira Bello Simas, João Carlos Ker ....................................................................................................................57

Basin morphology, sedimentology and seismic stratigraphy of an upland lake from Serra dos Carajás, southeastern Amazon, Brazil Morfologia da bacia de drenagem, sedimentologia e sismoestratigrafia de um lago de planalto da Serra dos Carajás, sudeste da Amazônia, Brasil Pedro Walfir M. Souza-Filho, José Tasso F. Guimarães, Marcio S. Silva, Francisco R. Costa, Prafulla K. Sahoo, Clovis W. Maurity, Roberto Dall’Agnol ..............................................................................................................................71

Geoambientes, solos e estoques de carbono na Serra Sul de Carajás, Pará, Brasil Geoenviroments, soils and carbon stocks at Serra Sul of Carajás, Para State, Brazil Carlos Ernesto G. R. Schaefer, Elias de Lima Neto, Guilherme Resende Corrêa, Felipe Nogueira Bello Simas, Jackson Ferreira Campos, Bruno A. Furtado de Mendonça, Jaquelina Alves Nunes ..............................................................85

O efeito da sazonalidade da precipitação na florística e na estrutura da regeneração natural dos campos rupestres da Serra Norte de Carajás, Pará, Brasil The effect of seasonality of rainfall in the floristic and structure of natural regeneration of the rupestrian fields of the Sierra Norte de Carajás, Pará, Brazil Priscilla Prestes Chaves, Leandro Valle Ferreira ................................................................................................................103

Carajás: bibliografia atualizada e comentada sobre os estudos realizados pelo Museu Paraense Emílio Goeldi Carajás: updating and commented bibliography on studies conducted by Museu Paraense Emílio Goeldi Ricardo de Souza Secco, Alessandro Silva do Rosário, Maria de Lourdes Pinheiro Ruivo .....................................................119