Questions remain regarding the impacts of late-Holocene human activities and environmental change on landscapes of the Caribbean islands. This dissertation examined the long-term environmental history of two sites in the northern Caribbean primarily through the analysis of proxy data sources contained in sediment cores. At Laguna Alejandro, a coastal lagoon in the southwestern Dominican Republic, we interpreted, from sediment lithology and stable oxygen isotope data, at least ten storm events over the past 1,000 years, producing the first long record of storm activity from the island. During the Little Ice Age (1400−1800 CE), we interpreted an increased frequency of hurricane landfalls at the study site with longer ecosystem recovery times and decreased fire activity versus during earlier, more moist periods of the late-Holocene. At Freshwater Pond, an inland pond on Barbuda, we interpreted vegetation disturbance from presence of disturbance pollen taxa and biomass burning near the pond from abundance of macroscopic (>125 µm) charcoal from sediments representing ~150 BCE–1250 CE, with consistency of burning and human history on the island informed by the archaeological record suggesting fire activity was primarily due to Pre-Columbian inhabitants. Microscopic charcoal analysis indicated that extra-local burning, primarily island-wide, continued until ~1610 CE then declined, possibly reflecting a change in land-use practices by Europeans who entered the region in 1492 CE and established a permanent settlement on the island in the 1660s. My study on modern pollen from surface soils and sediments, the first from lowland seasonally-dry vegetation of the Greater Antilles, informed our ideas on vegetation-pollen representation in different plant communities, including tropical dry forest, thorn forest, mangrove, mudflat, and lagoon. My modern pollen results also aided in the interpretation of stratigraphic pollen in the study of nearby L. Alejandro’s sediments and revealed changes in floristic composition at the study site through time. Pollen of maize (Zea mays) and Prosopis juliflora in sediments representing ~1760 CE document human subsistence agriculture and disturbance to tropical dry forest in the watershed. / PHD / Past (or paleo-) environments of the Caribbean islands are understudied. This dissertation examined the long-term environmental history of two sites in the northern Caribbean primarily through proxy data sources contained in lake sediment cores, namely pollen and spores, charcoal particles, and sediment physical and chemical characteristics. Analysis of multiple proxies allowed the reconstruction of watershed vegetation and fire history, wetland development, and possible human impacts on the environment. At Laguna Alejandro, a coastal lagoon in the Dominican Republic (DR), we interpreted at least ten tropical storm events over the past 1,000 years, producing the first long record of hurricanes for the island. During the Little Ice Age (LIA, 1400−1800 CE), we interpreted an increased frequency of hurricane landfalls at the study site and longer ecosystem recovery times and decreased fire activity versus during earlier, more moist periods, possibly linked to more arid conditions and associated declines in biomass. At Freshwater Pond, an inland pond on Barbuda, we interpreted vegetation disturbance from presence of pollen of disturbance taxa and biomass burning near the pond from abundance of large charcoal fragments in sediments representing ~150 BCE–1250 CE. The consistency of burning and human history on the island, informed by the archaeological record, suggests fire activity was largely controlled by Pre-Columbian inhabitants. Smaller charcoal fragments suggest island-wide burning continued until ~1610 CE then declined, possibly reflecting a change in land-use practices by Europeans who entered the region in 1492 CE and established a permanent settlement on the island in the 1660s as well as declines in biomass tied to LIA. The analysis of pollen and spores collected from surface soils and sediments (modern pollen) in lowland seasonally-dry vegetation types in the Dominican Republic, revealed how different vegetation types (tropical dry forest, thorn forest, mangrove, mudflat, and lagoon) were represented in the pollen rain, including identifying pollen provenance and over- and under-represented taxa. The study also aided in the interpretation of sediment core pollen from Laguna Alejandro, documenting changes in the composition of the vegetation through time and revealing subsistence agricultural activities and disturbance to tropical dry forest.

Bottom sediment is an archive of the historical changes in a lake and its catchment. This thesis is apalaeoenvironmental reconstruction of catchment processes in Bolgoda Lake situated in western SriLanka. We studied a sediment core retrieved from this lake. In our study, we focus on multiplephysical and chemical proxies: grain-size, loss-on-ignition, total organic carbon content, C:N ratio,and δ13C stored in the organic matter. The aim of this study is to contribute to a better understandingof the palaeoenvironmental conditions in the region and allow a comparison between this site andothers.In the deepest part of the core, we see an overall high sand content, which indicates a period ofhigher discharge into the lake compared to what the other core parts indicate. This is probably aresult of higher precipitation. This is followed by a decline in C:N and a rise in TOC in the second partwhich indicates an increase of primary production in the lake. In the third part we again see a shift inthe C:N indicating a source change back to more terrestrial runoff. The increase in TOC and LOIvalues together with decrease in C:N ratio and a steady increase in δ13C indicate an increase inlacustrine productivity in the upper part of the core.By reconstructing the palaeoenvironmental history in Bolgoda Lake we can conclude that it isprobable that some other factor than diagenetic change affects the lake. Our results indicate thatthese changes most likely are due to more wet periods and anthropogenic activity, mainly throughland use changes.

This research better resolves the environmental mosaic that is typically reconstructed for the A. robustus-bearing faunal assemblages of South Africa and evaluates whether A. robustus were habitat specialists or habitat generalists by testing whether they are associated with numerous, different reconstructed habitats, or if they can be associated with a single, more homogeneous habitat type. Determining the habitat preferences of A. robustus holds important implications for understanding the behavior of these hominins and, potentially, for understanding whether their ultimate extinction might have been climatically influenced, as fluctuations in the environments associated with the robust australopiths provide direct evidence about the responses of hominins to environmental change. To achieve this, a 2-dimensionsal morphometric tool was developed for accurately identifying the abundant bovid teeth that are found in direct association with the hominins using Elliptical Fourier Function Analysis. More accurate taxonomic identifications facilitate more precise estimates of the relative abundance of ecologically sensitive bovids, allowing for finer resolution when segmenting the various components of the reconstructed habitat mosaics. The fossil bovids abundances were compared across the assemblages over time in order to define the environmental mosaic in each assemblage and to determine if environmental heterogeneity existed across the assemblages. The relative abundances of the bovid fossil assemblages and A. robustus were compared to assess the habitat preferences of these hominins. A. robustus were not consistently associated with a particular habitat type suggesting that perhaps they were habitat generalists, capable of surviving in multiple types of habitats.

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Made available in DSpace on 2017-07-10T17:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda_Aparecida_Cecchet.pdf: 2558165 bytes, checksum: 7a6a064ee39d74a02d320b1990f0d41d (MD5) Previous issue date: 2015-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Phytoliths are microscopic particles of silica, or biomineralizations, formed during the growth of the plant, through the absorption of dissolved monosilicic acid (H4SiO4) solute from the soil. Phytoliths remain preserved in soil under certain environmental conditions making them a great ally in paleoenvironmental reconstruction studies. In South-West Paraná and North-West Santa Catarina, where there were large areas of Araucaria moist forests (AMF), the Genesis and Evolution of Geomorphological Surfaces and Surface Formations research group (GPGESGFS) has carried out dedicated research using diverse biological proxies, including phytoliths, in order to understand the principal factors and processes which were active in the formation of the current relief and in the evolution of the landscape of this region. Considering the hypothesis of environmental changes (climate and vegetation) in the South of Brazil during the Pleistocene/Holocene, the present study has as its main objective understanding the environmental dynamic during the Late Pleistocene and Holocene, which may have acted on the evolution of the landscape of Campo Erê (SC), incomplete planation surface VI. The results obtained through routine physical and chemical analyses of the phytolith assemblage, the ratios of the stable carbon isotopes and 14C dating of the humin fraction, have enabled us to conclude that the soil studied in Campo Erê (SC), a typical distroferric red nitosol with humic A horizon, developed in situ through pedogenic evolution from the material of origin, basalt. Since the middle of the last glacial maximum (18.060-17.845 Years Cal. BP.) this profile developed beneath vegetation, possibly less leafy than the current vegetation, with a mixture of C3 (grasses, trees and bushes) and C4 (grasses) plants. This pattern of vegetation remained until the beginning of the Holocene (8.055-7.960 Years Cal. BP.) From the Middle Holocene on, there occurred an opening up of the vegetation, marked by greater participation of C4 grasses, possibly a campo sujo (a herbaceous layer with occasional small trees), shown as much by the isotopic signal as by the phytolith assemblage. This vegetation lasted until approximately 1.875-1.715 years Cal BP, once again becoming vegetation formed predominantly by C3 plant species of photosynthetic cycle, until the formation of the current AMF found in the study area. At no time were signs of dense tree formation detected, but instead leafy vegetation, which was at times more open and at others more closed. This characteristic is prominent in the vegetation of the south of Brazil, where extensive areas of AMF are surrounded by grasslands forming great mosaics on the landscape. All the climatic oscillations, however small, reflect the retreat or advance of this forest over grassland or vice-versa / Fitólitos são microscópicas partículas de sílica ou biomineralizações formadas devido à absorção do ácido monossílico (H4SiO4) dissolvido do soluto do solo durante o crescimento da planta. Os fitólitos ficam preservados no solo em determinadas condições ambientais tornando-se um grande aliado em estudos de reconstrução paleoambiental. No Sudoeste do Paraná e Noroeste de Santa Catarina, onde ocorriam grandes área de Floresta Ombrófila Mista (FOM), o Grupo de Pesquisa Gênese e Evolução de Superfícies Geomorfológicas e Formação Superficiais (GPGESGFS) tem se dedicado às pesquisas usando diversos proxies biológicos inclusive os fitólitos para compreender quais foram os principais fatores e processos que atuaram na formação do atual relevo e na evolução da paisagem nessa região. Considerando a hipótese de mudanças ambientais (clima e vegetação) no Sul do Brasil durante o Pleistoceno/Holoceno o presente estudo tem como objetivo principal compreender a dinâmica ambiental ao longo do Pleistoceno Tardio e Holoceno , que pode ter atuado na evolução da paisagem na região de Campo Erê (SC), superfície incompletamente aplainada VI. Os resultados obtidos através das análises físicas e químicas de rotina, de assembleia de fitólitos, as razões de isótopos estáveis de carbono e datações por 14C da fração humina, permitiram concluir que o solo estudado em Campo Erê (SC), um NITOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico com horizonte A húmico, se desenvolveu in situ através de evolução pedogenética a partir do material de origem, o basalto. Desde meados do Ultimo Maximo Glacial (18.060-17.845 Anos Cal. AP.) este perfil se desenvolveu sob uma vegetação, possivelmente menos arborizada que a atual, com mistura de plantas C3 (gramíneas, árvores e arbustos) e C4 (gramíneas). Este padrão de vegetação se manteve até o inicio do Holoceno (8.055-7.960 Anos Cal. AP.). A partir do Holoceno médio ocorreu uma abertura da vegetação, marcada pela maior participação de gramíneas C4, possivelmente um campo sujo, evidenciada tanto pelo sinal isotópico, quanto pela assembleia fitolítica. Essa vegetação perdurou até aproximadamente 1.875-1.715 anos Cal AP, tornando-se novamente uma vegetação formada predominantemente por espécie de plantas de ciclo fotossintético C3 até a formação da atual FOM encontrada na área de estudo. Em nenhum momento detectou-se sinais de uma formação arbórea densa, mas sim uma vegetação arborizada que por vezes esteve mais aberta e por vezes mais fechada. Essa característica é eminente da vegetação do sul do Brasil onde extensas áreas de FOM são cercadas por campos formando grandes mosaicos na paisagem. Todas as oscilações climáticas, por menores que sejam, refletem o retrocesso ou o avanço dessa floresta sob o campo ou vice-versa.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_Ewald.pdf: 4676802 bytes, checksum: c77cee71420720dcbe5dd9d247b3cb6a (MD5) Previous issue date: 2015-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the Quaternary period, the south of Brazil has suffered from paleoclimate instabilities which have generated changes in the landscape. Pedological, sedimentological and paleoenvironmental reconstructions studies have been developed by the group Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais - UNIOESTE-FB to investigate the paleoclimate influence on the landscape setting of the Southwest region in Paraná and Northwest region in Santa Catarina States. Aiming to contribute with these studies, this research has sought to investigate the evolution of the vegetation at Ecological Station Mata Preta in Abelardo Luz (Santa Catarina State) and to verify the hypothesis of occurrence of vegetation changes over the Holocene in the studied area. Specifically, the goal was to determine the phytolith signature of the current vegetation and to assess its variability in the superficial soil horizons under the Mixed Ombrophylous Forest (FOM - Araucaria Forest) and to know the historical trajectory of the changes in the vegetation of the area of study during the Holocene Era. Routine physical and chemical analyses have been used to characterize a soil profile and phytolith and isotopic analyses (δ13C of the soil organic matter - SOM and datation14Cof humin fraction) in a soil profile (Profile 1) and more three Control Points (PC1, PC2 and PC3). The physical and chemical analyses of the soil allowed the classification of the studied soil as a Humic Dystrophic Inceptisol. The values of δ13C of the SOMpointed to a vegetation change between the Middle Holecene and the Late and the phytolith assembly of the soil allowed the refining of this interpretation. Thus, it is possible to infer that his soil registers a period during which the vegetation was formed by a prevailing community of C4plants (more open than the current one), in the Middle/Early Holocene (6.235-6.215 years Cal. AP), evolving to a mixed vegetation, more forested and similar to the current one, composed, predominantly, of C3plants, in the Late Holocene (from 840 to 835 years cal. A.P.) which evolved to the current FOM. Based on the litterphytolith assemblage and on the superficial layers of the Inceptisol and the PC´s, it has been defined the phytolith signature of the FOM, which is formed by 14 morphotypes of phytoliths which represent the families of Poaceae (subfamilies Panicoid; Pooid; Chloridoid and Bambusoid), Eudicotiledoneae, Arecaceae and Cyperaceae. / No período Quaternário, o Sul do Brasil passou por instabilidades paleoclimáticas que geraram mudanças nas paisagens. Estudos pedológicos, sedimentológicos e de reconstrução paleoambiental têm sido desenvolvidos pelo grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (UNIOESTE-FB) para investigar a influência paleoclimática na configuração da paisagem do Sudoeste do Paraná e Noroeste de Santa Catarina. Visando contribuir com estes estudos, a presente pesquisa buscou investigar a evolução da vegetação na Estação Ecológica Mata Preta em Abelardo Luz (SC) e verificar a hipótese de ocorrência de trocas de vegetação ao longo do Holoceno na a área estudada. Especificamente, objetivou-se determinar a assinatura fitolítica da vegetação atual e avaliar a sua variabilidade nos horizontes superficiais do solo sob a Floresta Ombrófila Mista FOM (Mata de Araucária) e conhecer a trajetória histórica das mudanças da vegetação da área de estudo durante a Época Holocênica. Foram empregadas análises físicas e químicas de rotina para caracterização de um perfil de solo e análises fitolíticase isotópicas (δ13C da matéria orgânica do solo e datação 14C da fração humina) em um perfil de solo (Perfil 1) e em três Pontos de Controle (PC1, PC2 e PC3). As análises físicas e químicas do solo permitiram classificar o solo estudado como um CAMBISSOLO HÚMICO. Os valores de δ13C da matéria orgânica do solo (MOS) apontaram para uma troca de vegetação entre o Holoceno Médio e o Superior e a assembleia fitolítica do solo permitiu o refinamento dessa interpretação. Assim é possível inferir que este solo registra uma fase em que a vegetação era formada por uma comunidade predominantemente de plantas C4 (vegetação mais aberta que a atual), no Holoceno Médio/Inferior (6.235-6.215 anos Cal. AP), evoluindo para uma vegetação mista, mais florestada e semelhante à atual, composta predominantemente por plantas C3 no Holoceno Superior (de 840 e 835 anos cal. A.P) que evoluiu para a atual FOM. Com base na assembleia fitolítica da serrapilheira e das camadas superficiais do Perfil de CAMBISSOLO e dos PC, definiu-se a assinatura fitolítica da FOM, que é formada por 14 morfotipos de fitólitos representativos das famílias Poaceae (subfamílias Panicoid; Pooid; Chloridoid e Bambusoid), Eudicotiledoneae, Arecaceae e Cyperaceae.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda_Aparecida_Cecchet.pdf: 2558165 bytes, checksum: 7a6a064ee39d74a02d320b1990f0d41d (MD5) Previous issue date: 2015-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Phytoliths are microscopic particles of silica, or biomineralizations, formed during the growth of the plant, through the absorption of dissolved monosilicic acid (H4SiO4) solute from the soil. Phytoliths remain preserved in soil under certain environmental conditions making them a great ally in paleoenvironmental reconstruction studies. In South-West Paraná and North-West Santa Catarina, where there were large areas of Araucaria moist forests (AMF), the Genesis and Evolution of Geomorphological Surfaces and Surface Formations research group (GPGESGFS) has carried out dedicated research using diverse biological proxies, including phytoliths, in order to understand the principal factors and processes which were active in the formation of the current relief and in the evolution of the landscape of this region. Considering the hypothesis of environmental changes (climate and vegetation) in the South of Brazil during the Pleistocene/Holocene, the present study has as its main objective understanding the environmental dynamic during the Late Pleistocene and Holocene, which may have acted on the evolution of the landscape of Campo Erê (SC), incomplete planation surface VI. The results obtained through routine physical and chemical analyses of the phytolith assemblage, the ratios of the stable carbon isotopes and 14C dating of the humin fraction, have enabled us to conclude that the soil studied in Campo Erê (SC), a typical distroferric red nitosol with humic A horizon, developed in situ through pedogenic evolution from the material of origin, basalt. Since the middle of the last glacial maximum (18.060-17.845 Years Cal. BP.) this profile developed beneath vegetation, possibly less leafy than the current vegetation, with a mixture of C3 (grasses, trees and bushes) and C4 (grasses) plants. This pattern of vegetation remained until the beginning of the Holocene (8.055-7.960 Years Cal. BP.) From the Middle Holocene on, there occurred an opening up of the vegetation, marked by greater participation of C4 grasses, possibly a campo sujo (a herbaceous layer with occasional small trees), shown as much by the isotopic signal as by the phytolith assemblage. This vegetation lasted until approximately 1.875-1.715 years Cal BP, once again becoming vegetation formed predominantly by C3 plant species of photosynthetic cycle, until the formation of the current AMF found in the study area. At no time were signs of dense tree formation detected, but instead leafy vegetation, which was at times more open and at others more closed. This characteristic is prominent in the vegetation of the south of Brazil, where extensive areas of AMF are surrounded by grasslands forming great mosaics on the landscape. All the climatic oscillations, however small, reflect the retreat or advance of this forest over grassland or vice-versa / Fitólitos são microscópicas partículas de sílica ou biomineralizações formadas devido à absorção do ácido monossílico (H4SiO4) dissolvido do soluto do solo durante o crescimento da planta. Os fitólitos ficam preservados no solo em determinadas condições ambientais tornando-se um grande aliado em estudos de reconstrução paleoambiental. No Sudoeste do Paraná e Noroeste de Santa Catarina, onde ocorriam grandes área de Floresta Ombrófila Mista (FOM), o Grupo de Pesquisa Gênese e Evolução de Superfícies Geomorfológicas e Formação Superficiais (GPGESGFS) tem se dedicado às pesquisas usando diversos proxies biológicos inclusive os fitólitos para compreender quais foram os principais fatores e processos que atuaram na formação do atual relevo e na evolução da paisagem nessa região. Considerando a hipótese de mudanças ambientais (clima e vegetação) no Sul do Brasil durante o Pleistoceno/Holoceno o presente estudo tem como objetivo principal compreender a dinâmica ambiental ao longo do Pleistoceno Tardio e Holoceno , que pode ter atuado na evolução da paisagem na região de Campo Erê (SC), superfície incompletamente aplainada VI. Os resultados obtidos através das análises físicas e químicas de rotina, de assembleia de fitólitos, as razões de isótopos estáveis de carbono e datações por 14C da fração humina, permitiram concluir que o solo estudado em Campo Erê (SC), um NITOSSOLO VERMELHO Distroférrico típico com horizonte A húmico, se desenvolveu in situ através de evolução pedogenética a partir do material de origem, o basalto. Desde meados do Ultimo Maximo Glacial (18.060-17.845 Anos Cal. AP.) este perfil se desenvolveu sob uma vegetação, possivelmente menos arborizada que a atual, com mistura de plantas C3 (gramíneas, árvores e arbustos) e C4 (gramíneas). Este padrão de vegetação se manteve até o inicio do Holoceno (8.055-7.960 Anos Cal. AP.). A partir do Holoceno médio ocorreu uma abertura da vegetação, marcada pela maior participação de gramíneas C4, possivelmente um campo sujo, evidenciada tanto pelo sinal isotópico, quanto pela assembleia fitolítica. Essa vegetação perdurou até aproximadamente 1.875-1.715 anos Cal AP, tornando-se novamente uma vegetação formada predominantemente por espécie de plantas de ciclo fotossintético C3 até a formação da atual FOM encontrada na área de estudo. Em nenhum momento detectou-se sinais de uma formação arbórea densa, mas sim uma vegetação arborizada que por vezes esteve mais aberta e por vezes mais fechada. Essa característica é eminente da vegetação do sul do Brasil onde extensas áreas de FOM são cercadas por campos formando grandes mosaicos na paisagem. Todas as oscilações climáticas, por menores que sejam, refletem o retrocesso ou o avanço dessa floresta sob o campo ou vice-versa.

Soil organic matter (SOM) plays an important role in the global carbon cycle. Therefore, it is important to understand the stability of SOM, which is related to several processes. Its intrinsic properties may be related to its stability, for example black carbon is considered to be relatively resistant to degradation. In most soils, the dark horizons coincide with the superficial layers or horizons due to the greater accumulation of organic matter, but in the southern states of Brazil, the presence of soils with dark subsurface horizons is frequently observed. The dark subsurface horizon of these soils are similar to a sombric horizon. Aspects about its origin, formation and preservation have not yet been fully elucidated. The objective of this work is to understand the formation of \'sombric\' horizons in soils of the region from Tijucas do Sul (Paraná, Brazil). Five soil profiles were described and collected, from which three originate from a toposequence and contained a \'sombric\' horizon (P1-P3), a reference soil that is representative of the area (P5) and an intermediate soil (P4) that showed morphology between the reference soil and the soils with a \'sombric\' horizon. To this end SOM is studied for its molecular composition by the pyrolysis technique coupled to gas chromatography and mass spectrometry (pyrolysis-GC-MS). In addition, 13C isotopic composition (δ13C) and phytolytic composition were studied in order to understand paleoclimatic conditions. These results will be related to past environmental conditions using 14C dating techniques, and supported by classical soil analysis. The samples of the horizons were submitted to the SOM chemical fractionation, generating two fractions: extractable fraction with NaOH (EXT) and residue (RES). The morphology of the profiles showed an intense biological activity in A horizons and a wide distribution of microfragments of charcoals. The lateral continuity of \'sombric\' horizons in toposequence soils was also observed, which differentiated them (P1-P3) from buried A horizons. The distribution of SOM in the fractions studied was the same for the five profiles studied: EXT> RES. Products related to wildfires such as polyaromatics (PAHs; BC) were found in all profiles, but in greater relative abundance in the \'sombric\' horizons, indicating a higher incidence of fire during the formation of these horizons and these compounds can be related to the maintenance of dark color of the \'sombric\' horizons. In relation to the paleoclimatic conditions it was observed that the dark subsurface horizons were developed during the Mid-Holocene under vegetation composed mainly by C4 grasses with shrubs, evidencing a drier climate corresponding to a higher fire incidence. / A matéria orgânica do solo (MOS) desempenha um papel importante no ciclo global do carbono. Portanto, é importante entender a estabilidade da MOS, que está relacionada a vários processos. As suas propriedades intrínsecas podem estar relacionadas com a sua estabilidade, por exemplo, o \"black carbon\" é considerado relativamente resistente à degradação. Na maioria dos solos, os horizontes escuros coincidem com as camadas ou horizontes superficiais devido ao maior acúmulo de matéria orgânica, mas nos estados do sul do Brasil, a presença de solos com horizontes subsuperficiais escurecidos é frequentemente observada. O horizonte subsuperficial escurecido destes solos assemelha-se a um horizonte sômbrico. Aspectos sobre sua origem, formação e preservação ainda não foram totalmente elucidados. O objetivo deste trabalho é compreender a formação de horizontes \'sômbricos\' em solos da região de Tijucas do Sul (Paraná, Brasil). Foram descritos e coletados cinco perfis de solo, dos quais três estão localizados em uma topossequência e continham um horizonte similar ao sômbrico (P1-P3), um solo de referência representativo da área (P5) e um solo intermediário (P4) que apresentou uma morfologia entre o solo de referência e os solos com horizonte \'sômbrico\'. Para este fim, a MOS foi estudada pela sua composição molecular através da técnica de pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massa (pirólise-GC-MS). Além disso, estudou-se a composição isotópica 13C (δ 13C) e a composição fitolítica, a fim de compreender as condições paleoclimáticas que foram relacionados com as condições ambientais passadas usando técnicas de datação com 14C, e suportados pelas análises clássicas de solo. As amostras dos horizontes foram submetidas ao fracionamento químico MOS, gerando duas frações: fração extraível com NaOH (EXT) e resíduo (RES). A morfologia dos perfis mostrou uma intensa atividade biológica nos horizontes A e uma ampla distribuição de microfragmentos de carvão. Observouse também a continuidade lateral de horizontes \'sômbricos\' em solos da topossequência (P1-P3), diferenciando-os dos horizontes A enterrados. A distribuição da MOS nas frações estudadas pela pirólise foi a mesma para os cinco perfis: EXT> RES. Os produtos relacionados a incêndios florestais como os poliaromáticos (PAHs, BC) foram encontrados em todos os perfis, mas em maior abundância relativa nos horizontes sômbricos, indicando uma maior incidência de incêndio durante a formação destes horizontes. Os PAHs podem estar relacionados com a manutenção da cor escura dos horizontes \'sômbricos\'. Em relação às condições paleoclimáticas observou-se que os horizontes subsuperficiais escurecidos foram desenvolvidos durante o Holoceno Médio sob vegetação composta principalmente por gramíneas C4 com arbustos, evidenciando um clima mais seco correspondente a maior incidência de incêndio.

O presente trabalho é um estudo de reconstituição paleoambiental da Baixada Litorânea do Mosaico da Juréia-Itatins (MJI) e da região marinnha do Cone do Rio Grande (CRG), talude superior defronte ao Estado do Rio Grande do Sul, inferido a partir da análise de associações de foraminíferos bentônicos, durante os últimos 19.000 anos. Foram também realizadas análises geoquímica da razão Mg/Ca de Globigerinoides ruber (white, stricto sensu), bem como tafonômicas e morfométricas de testas bentônicas, com o intuito de refinar as interpretações paleoambientais, principalmente as obtidas na região do CRG. A Transgressão Santos (~21.227-20.448 a ~5.558-4.558 anos cal A.P.) foi detectada somente no período de 9.400 a 8.385 anos cal A.P. na região costeira do MJI, devido à presença de sedimentos continentais na porção superior do testemunho S03. Durante este intervalo de tempo, as análises microfaunísticas e tafonômicas permiti ram reconhecer quatro fases conspícuas de incursões de águas marinhas (9.400-9.338; 9.072-8.894; 8.656-8.641 e 8.594-8.500 anos cal A.P.) intercaladas por quatro fases de proeminente contribuição continental (9.338-9.072; 8.500-8.385; 8.806-8.672 e 8.625-8.594 anos cal A.P.) na paleolaguna do MJI. Durante as incursões de águas marinhas, observou-se aumento da diversidade de espécies calcárias, com a predominância de Pararotalia cananeiaensis, Ammonia spp. e Elphidium spp. Nos dois períodos de maior aporte continental em que foram encontradas testas de foraminíferos bentônicos, a diversidade diminuiu drasticamente, e houve o concomitante predomínio do gênero Blysmaphaaera. Após 8.385 anos cal A.P. as associações de foraminíferos bentônicos desapareceram dos sedimentos da paleolaguna, que passou a apresentar características cada vez mais continentais. Na região do CRG, as análises microfaunísticas bentônicas e tafonômicas permitiram o reconhecimento de cinco fases com características paleoambientais distintas. A primeira fase (19.000 a 18.600 anos cal A.P.) caracterizou-se por uma maior taxa de sedimentação, e pela presença de testas ricas em sulfeto e monossulfeto de ferro. A segunda (entre 18.600 e 17.000 anos cal A.P.) teve como principal característica o aumento do grau de oxigenação do meio, indicado pela presença de espécies epifaunais típicas de ambientes mais oxigenados, tais como Quinqueloculina spp., Pyrgo spp. e Eponides repandus, e pelo aumento do índice Benthic Foraminiferal Oxygen Index (BFOI). A terceira fase (17.000 a 16.000 anos cal A.P.) se caracterizou pela diminuição da energia de fundo do meio, o que propiciou maior acúmulo de matéria orgânica nos sedimentos e baixos teores de oxigênio no meio bentônico, tal como indicado pelos maiores valores do índice Benthic Foraminifera High Productivity (BFHP). Essas primeiras três fases corresponderam ao período Heinrich Stadial 1 (HS1). A quarta fase (16.000 e 14.700 anos cal A.P.) foi configurada pela transição entre o HS1 e a Reversão Fria Antártica (Antarctic Cold Reversal - ACR), e foi marcada por modificações significativas no nível da oxigenação do meio, especialmente em ~15.000 anos cal A.P., e provável aumento da temperatura das águas de fundo do CRG, conforme indicado pela presença de Bulimina marginata, Uvigerina peregrina e Quinqueloculina spp. A quinta e última fase (14.700 e 14.000 anos cal A.P.) correspondeu ao início do ACR, com diminuição do hidrodinamismo e da oxigenação do meio e aumento do acúmulo de matéria orgânica nos sedimentos, como demonstrado pelo menor grau de desgaste das testas e pelos índices BFHP e BFOI. Já a análise geoquímica da razão Mg/Ca em testas de G. ruber indicou que as paleotemperaturas superficiais marinhas (Mg/Ca SST) tenderam a aumentar de 19.000 anos cal A.P. ao Presente. Os valores de paleossalinidades superficiais marinhas (SSS) dessa região inferidas pelos valores de \"delta\' POT.18\' Oivc-sw, não apresentaram padrão definido de 19.000 a ~8.500 anos cal A.P. A partir dessa idade, elas tiveram leve tendência à diminuição até o Presente. As variações secundárias dos valores de Mg/Ca SST e de \"delta\' POT.18\' Oivc-sw parecem ter sido influenciadas principalmente pelas alterações da circulação oceânica atlântica e por fenômenos atmosferico-climáticos associados a Última Deglaciação. No Holoceno, estes fatores se tornaram secundários, e os valores de Mg/Ca SST e de \"delta\' POT.18\' Oivc-sw passaram a ser influenciados pelas variações climatico-atmosféricas do hemisfério sul, especialmente as que se deram na região antártica. Também foram influenciadas por aumento da temperatura global, pluviosidade sobre a América do Sul, oscilações secundárias do paleonível relativo do mar durante a Transgressão Santos, variações da pluma de águas menos salinas do Rio de La Plata e por ocorrência de fenômenos tais como a Oscilação Atlântica Multidecadal e o El -Niño - Oscilação Sul. / This thesis is a study of the paleoenvironmental reconstruction of the Juréia-Itatins Mosaic coastal lowlands (JIM) and the marine region of Rio Grande Cone (CRG), upper slope in front of Rio Grande do Sul State, inferred from analyses of benthic foraminiferal assemblages during the last 19.000 years. Geochemical analyses of Globigerinoides ruber (white, stricto sensu) along with taphonomical and morphometric analyses of benthic tests were also performed in order to refine the paleoenvironmental interpretations, especially those obtained at CRG. The Santos Transgression (~21,227-20,448 to ~5,558-4,558 cal yr B.P.) was detected only during the period from 9,400 to 8,385 cal yr B.P. in the coastal lowlands of JIM, due to the presence of continental sediments in the upper portion of the S03 core. During this time interval the microfaunistic and taphonomical analyses allowed the recognition of four phases of conspicuous marine waters incursions (9,400-9,338; 9,072-8,894; 8,656-8,641 and 8,594-8,500 cal yr B.P.) interspersed by four phases of prominent continental contribution (9,338-9,072; 8,500-8,385; 8,806-8,672 and 8,625-8,594 cal yr B.P.) in the paleolagoon of JIM. During the marine waters incursions, there was an increase of di versity of calcareous species, wit h the predominance of Pararotalia cananeiaensis, Ammonia spp. and Elphidium spp. In the two periods o f higher continental inflow in which benthic foraminiferal tests were found the diversity decreased drastically, and there was a concomitant predominance of Blysmaphaaera genus. After 8,385 cal yr B.P. the benthic foraminiferal assemblages di sappeared of paleolagoon sediments, which began to show increased continental features. In the CRG\'s region, the benthic microfaunistic and taphonomical analyses allowed the recognition of five phases with distinct paleoenvironmental characteristics. The first phase (19,000 to 18,600 cal yr B.P.) was characterized by a higher sedimentation rate, and the presence of tests containing iron sulphide and monossulphide. The second (between 18,600 and 17,000 cal yr B.P.) had as main characteristic the increase of the oxygenation grade of the environment, evidenced by both the presence of epifaunal species typical of more oxygenated environments, such as Quinqueloculina spp., Pyrgo spp. and Eponides repandus, and by the Benthic Foraminiferal Oxygen Index (BFOI). The third phase (17,000 to 16,000 cal yr B.P.) was characterized by the decrease of bottom hydrodynamic energy, which provided higher organic matter accumulation in the sediments and the low levels of oxygen in the benthic environment, as indicated by the higher values of Benthic Foraminifera High Productivity (BFHP) index. These first three phases corresponded to the Heinrich Stadial 1 (HS1) period. The fourth phase (16,000 to 14,700 cal yr B.P.) was configured by the transition between the HS1 and the Antarctic Cold Reversal (ACR). It was marked by significant changes in the environment oxygen level especially at ~15,000 cal yr B.P. and by the correspondent increase of bottom water temperature in the CRG, as indicated by the presence of Bulimina marginata, Uvigerina peregrina and Quinqueloculina spp. The fifth and last phase (14,700 to 14,000 cal yr B.P.) corresponded to the beginning of ACR, with decrease of hydrodynamics and oxygenation grade of the environment and increase of organic matter accumulation in the sediments, as demonstrated by both the lower degree of tests wear and by the BFOI and BFHP indexes. The geochemistry analysis of Mg/Ca ratio in G. ruber tests indicated that the paleo-sea surface temperatures (Mg/Ca SST) tended to increase from 19,000 cal yr B.P. to the Present. Meanwhile the paleo-sea surface salinities (SSS) inferred by the values of \"delta\' POT.18\' Oivc-sw, did not had a defined pattern from 19.000 to ~8,500 cal yr B.P. Since then they have registered a slight tendency to decrease. The secondary variations of Mg/Ca SST and \"delta\' POT.18\' Oivc-sw values appear to have been influenced primarily by the variations of Atlantic Ocean circulation and by the atmospheric-climatic phenomena associated with the Last Deglaciation. In the Holocene however these paleoclimatic factors became secondary, and the Mg/Ca SST and \"delta\' POT.18\' Oivc-sw values became influenced by climatic-atmospheric variations of the southern hemisphere, especially those that occurred over the Antarctic region. They were also influenced by the increase in global temperature, the rainfall regimen over South America, the secondary oscillations of the plume of less saline waters from La Plata River, and by the occurrence of phenomena such as the Atlantic Multidecadal Oscillation and the El-Niño-Southern Oscilation.

Soil organic matter (SOM) plays an important role in the global carbon cycle. Therefore, it is important to understand the stability of SOM, which is related to several processes. Its intrinsic properties may be related to its stability, for example black carbon is considered to be relatively resistant to degradation. In most soils, the dark horizons coincide with the superficial layers or horizons due to the greater accumulation of organic matter, but in the southern states of Brazil, the presence of soils with dark subsurface horizons is frequently observed. The dark subsurface horizon of these soils are similar to a sombric horizon. Aspects about its origin, formation and preservation have not yet been fully elucidated. The objective of this work is to understand the formation of \'sombric\' horizons in soils of the region from Tijucas do Sul (Paraná, Brazil). Five soil profiles were described and collected, from which three originate from a toposequence and contained a \'sombric\' horizon (P1-P3), a reference soil that is representative of the area (P5) and an intermediate soil (P4) that showed morphology between the reference soil and the soils with a \'sombric\' horizon. To this end SOM is studied for its molecular composition by the pyrolysis technique coupled to gas chromatography and mass spectrometry (pyrolysis-GC-MS). In addition, 13C isotopic composition (δ13C) and phytolytic composition were studied in order to understand paleoclimatic conditions. These results will be related to past environmental conditions using 14C dating techniques, and supported by classical soil analysis. The samples of the horizons were submitted to the SOM chemical fractionation, generating two fractions: extractable fraction with NaOH (EXT) and residue (RES). The morphology of the profiles showed an intense biological activity in A horizons and a wide distribution of microfragments of charcoals. The lateral continuity of \'sombric\' horizons in toposequence soils was also observed, which differentiated them (P1-P3) from buried A horizons. The distribution of SOM in the fractions studied was the same for the five profiles studied: EXT> RES. Products related to wildfires such as polyaromatics (PAHs; BC) were found in all profiles, but in greater relative abundance in the \'sombric\' horizons, indicating a higher incidence of fire during the formation of these horizons and these compounds can be related to the maintenance of dark color of the \'sombric\' horizons. In relation to the paleoclimatic conditions it was observed that the dark subsurface horizons were developed during the Mid-Holocene under vegetation composed mainly by C4 grasses with shrubs, evidencing a drier climate corresponding to a higher fire incidence. / A matéria orgânica do solo (MOS) desempenha um papel importante no ciclo global do carbono. Portanto, é importante entender a estabilidade da MOS, que está relacionada a vários processos. As suas propriedades intrínsecas podem estar relacionadas com a sua estabilidade, por exemplo, o \"black carbon\" é considerado relativamente resistente à degradação. Na maioria dos solos, os horizontes escuros coincidem com as camadas ou horizontes superficiais devido ao maior acúmulo de matéria orgânica, mas nos estados do sul do Brasil, a presença de solos com horizontes subsuperficiais escurecidos é frequentemente observada. O horizonte subsuperficial escurecido destes solos assemelha-se a um horizonte sômbrico. Aspectos sobre sua origem, formação e preservação ainda não foram totalmente elucidados. O objetivo deste trabalho é compreender a formação de horizontes \'sômbricos\' em solos da região de Tijucas do Sul (Paraná, Brasil). Foram descritos e coletados cinco perfis de solo, dos quais três estão localizados em uma topossequência e continham um horizonte similar ao sômbrico (P1-P3), um solo de referência representativo da área (P5) e um solo intermediário (P4) que apresentou uma morfologia entre o solo de referência e os solos com horizonte \'sômbrico\'. Para este fim, a MOS foi estudada pela sua composição molecular através da técnica de pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massa (pirólise-GC-MS). Além disso, estudou-se a composição isotópica 13C (δ 13C) e a composição fitolítica, a fim de compreender as condições paleoclimáticas que foram relacionados com as condições ambientais passadas usando técnicas de datação com 14C, e suportados pelas análises clássicas de solo. As amostras dos horizontes foram submetidas ao fracionamento químico MOS, gerando duas frações: fração extraível com NaOH (EXT) e resíduo (RES). A morfologia dos perfis mostrou uma intensa atividade biológica nos horizontes A e uma ampla distribuição de microfragmentos de carvão. Observouse também a continuidade lateral de horizontes \'sômbricos\' em solos da topossequência (P1-P3), diferenciando-os dos horizontes A enterrados. A distribuição da MOS nas frações estudadas pela pirólise foi a mesma para os cinco perfis: EXT> RES. Os produtos relacionados a incêndios florestais como os poliaromáticos (PAHs, BC) foram encontrados em todos os perfis, mas em maior abundância relativa nos horizontes sômbricos, indicando uma maior incidência de incêndio durante a formação destes horizontes. Os PAHs podem estar relacionados com a manutenção da cor escura dos horizontes \'sômbricos\'. Em relação às condições paleoclimáticas observou-se que os horizontes subsuperficiais escurecidos foram desenvolvidos durante o Holoceno Médio sob vegetação composta principalmente por gramíneas C4 com arbustos, evidenciando um clima mais seco correspondente a maior incidência de incêndio.