Uma evidência contundente da ocupação pré-histórica na Amazônia são os solos de cor escura com material arqueológico, conhecidos regionalmente como Terra Preta de Índio (TPI). Apesar de amplamente estudados, alguns de seus atributos permanecem ainda pouco conhecidos, especialmente os micromorfológicos, mineralógicos e geoquímicos. Esses estudos podem identificar os processos envolvidos na gênese e evolução desses solos, e quando empregados em conjunto com estudos fitolíticos, podem auxiliar na elucidação das suas formas de uso pretéritas. O objetivo desse estudo foi obter uma aproximação da hierarquia dos processos envolvidos na gênese desses solos e as suas prováveis formas de uso em tempos pré-colombianos. A pesquisa foi conduzida no Campo Experimental do Caldeirão, Iranduba - AM. Foram estudados dois perfis com TPI (P1 e P2) e um solo adjacente com horizonte A moderado (P3). Em cada horizonte foram coletadas amostras deformadas para análises físico-químicas, mineralógicas e geoquímicas e a cada 5 cm de profundidade para análise fitolítica e isotópica. Lâminas delgadas de amostras indeformadas de horizontes selecionados foram confeccionadas e descritas em sua micromorfologia, com posterior exame em microscópio eletrônico de varredura com microanálise química. A idade dos solos foi estabelecida com base em datações 14C de carvões. A microestrutura granular das TPI é de origem zoogenética e geoquímica. A gênese dos horizontes antrópicos envolveu: i) a ação do homem descartando e queimando resíduos (antropização); ii) espessamento do horizonte A e escurecimento dos horizontes subsuperficiais por bioturbação (cumulização e melanização); iii) dispersão e translocação de colóides (argiluviação); iv) condições pedoambientais diferentes das atuais (pedorrelíquia - nódulos ferruginosos). Revestimentos de argila com extinção forte, contínua e estriada nas cerâmicas indica que o processo de argiluviação é atual. O processo de elutriação predomina no solo não antrópico. A degradação dos nódulos de ferro na TPI favorece a xantização e atua como fonte de argila (pedoplasmação). Arecaceae e Cyperaceae são mais abundantes nos horizontes antrópicos, notadamente nos níveis com maior quantidade de cerâmica. A ausência de fitólitos de plantas domesticadas indica que a formação das TPI não está relacionada com práticas agrícolas. As evidências fitolíticas demonstram que as atividades antrópicas ocorreram de forma mais intensa no P1. A rápida ciclagem de silício, evidenciada pela presença de fitólitos com silicificação incompleta, favorece a estabilidade da mineralogia caulínitica. VHE, ilita e variscita-estrengita ocorrem somente nos perfis com TPI. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni representa a assinatura geoquímica das TPI. A presença de variscita-estrengita, tridimita e maghemita nas TPI, notadamente nas cerâmicas, confirma a formação de minerais em decorrência das práticas antrópicas. As cerâmicas apresentam predominantemente cauixi (Tubella reticulata e Parnula betesil) e cariapé (Licania utilis). A presença comum de micas primárias nesses artefatos sugere material alóctone em seu fabrico. As TPI resultam da adição de artefatos arqueológicos e melanização de horizontes pedogenéticos não antropizados. Tais atividades enriqueceram em nutrientes e alteraram a assinatura geoquímica do solo, assim como promoveram a formação de minerais. Essa antropização acelerou os processos de argiluviação e de degradação de petroplintitas. No decorrer de sua evolução, foram utilizados e adicionados resíduos de plantas, destacadamente de palmeiras e Cyperaceae. / A remarkable evidence of human occupation in Amazonian region is the existence of soils with dark colors and presence of ceramic materials, known as Indigenous Dark Earth (IDE). Despite of widely studied some of their features are still poorly understood, mainly that related to micromorphology, mineralogy and geochemical aspects. Such approach, in combination to phytolytic studies, is able to identify soil genesis processes and unravel the comprehension of occupation mechanisms of human. The aim of this study was to establish the hierarchy of these processes and their association with ancient activities of pre-Columbian populations. The research was carried out in the experimental site of Caldeirão, Iranduba city (Amazon state, Brazil). Two pedons containing surface anthropogenic horizons (P1 and P2) were directly compared to a non-anthropogenic soil (P3). In each soil horizon disturbed soil samples were sampled in order to perform physical, chemical, mineralogical and geochemical analyses. For phytolitic analyses samples were taken each 5 cm of depth. Micromorphological samples were studied in thin sections in the optical microscope and further analyzed in Scanning Electron Microscopy (SEM). The chronology was accomplished after 14C dating. The microaggregates in anthropogenic horizon are related to geochemical and biological processes. The genesis of IDE implicates in the following mechanisms: i) disposal and burning of residues by humans (anthropization); ii) deepening A horizons and darkening subsurface horizons by bioturbation (cumulization and melanization processes); iii) dispersion and migration of colloidal particles leading to argiluviation process; iv) different condictions of environment that not occur nowdays (pedorelict - ferruginous nodules). Clay coatings with extinction bands and continuous orientation in the ceramic artifacts suggest a current argiluviation process. The degradation of Fe nodules enhances the xantization process also providing clay (source of clay). The prevalent soil genesis in non-anthropic soil is the elutriation. The degradation of Fe nodules in the IDE enhances the xantization process also providing clay (pedoplasmation). The number of phytoliths of Arecaceae and Cyperaceae is higher in IDE than non-IDE, mainly in the horizons with more ceramics. The phytolitic evidence demonstrate that activities anthropic was more intense in the P1. The rapid Si cycling, highlighted by the presence of phytoliths without complete silicification, contribute to stability of kaolinitic mineralogy. HIV, illite and variscite-strengite are constrained to IDE pedons. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni represents the geochemical signature of IDE. The presence of maghemite, variscite-strengite and tridimite strengthen a mineral forming process linked to human activity. In ceramic materials there is a prevalence of phytoliths from cauixi (Tubella reticulata and Parnula betesil) and cariapé (Licania utilis). The presence of mica suggests an alloctone material for their manufacturing. Hence the anthropic horizons result from the addition of archeological artifacts and melanization of non-anthropic horizons. These activities chemically enriched and modify the geochemical signature of soil, as soon as promoted formation of minerals. The anthropic activities conducted the argiluviation and degradation of Fe nodules. During their evolution there was a clear addition of plant residues, notably related to palm trees and Cyperaceae species.

Seagrass meadows, or submerged aquatic vegetation, constitute an ecosystem with great importance to the coastal zone, and may be characterized as the most productive ecosystem on Earth. In addition to the provision of habitat for a wide variety of species, protection of the coastal zone and production of organic matter base for the marine trophic web, these environments have been recognized for their great capacity to store organic carbon in their soils and are, therefore, a priority area for the mitigation of increased carbon in the atmosphere. In spite of the great importance of these areas, there is little information about the soils of these ecosystems, mainly using an approach based on the genesis of its soils. Thus, this thesis covers 4 chapters aiming to: (i) evaluate changes in the characteristics of seagrass meadows publications in the last 50 years, identify knowledge gaps and priorities for future studies; (ii) to discuss the paradoxical lack of information on Brazilian seagrass meadows soils, stimulate studies to understand their characteristics and contribute to the correct inclusion of seagrass meadows soils in the Brazilian System for Soil Classification; (iii) characterize and investigate soils of seagrass meadows along the Brazilian coast, in order to understand the pedogenetic processes within these soils; and (iv) identify variations in the biogeochemical processes related to the dynamics of Fe, Mn and S along the Brazilian coast, aiming to provide an improved basis for the understanding of this ecosystem and subsidies for the use and protection policies of these coastal areas. / As pradarias marinhas (seagrasses), ou vegetação aquática submersa, constituem um ecossistema de grande importância para a zona costeira, caracterizando-se como o ecossistema mais produtivo da Terra. Além de fornecer habitat para uma grande variedade de espécies, favorecer a estabilidade costeira e produzir matéria orgânica base para a teia trófica marinha, estes ambientes têm sido reconhecidos pela grande capacidade de armazenar carbono orgânico em seus solos e são, portanto, prioritários para as medidas de mitigação do aumento de carbono na atmosfera. Apesar da grande importância desse ecossitema, há pouca informação a respeito dos solos onde estes ecossistemas estão inseridos, principalmente utilizando uma abordagem baseada na gênese dos solos. Esta tese contempla 4 capítulos cujos objetivos visam avaliar as mudanças nas características das publicações sobre pradarias marinhas nos últimos 50 anos, identificando lacunas de conhecimentos e prioridades para estudos futuros; discutir a paradoxal ausência de informação sobre os solos das pradarias marinhas do Brasil, estimulando estudos para o entendimento de suas características e contribuindo para a correta inclusão de solos de pradarias marinhas no Sistema Brasileiro de Classificação de solos; caracterizar e investigar os solos das pradarias marinhas ao longo da costa brasileira, com vistas a entender os processos pedogenéticos atuantes nestes solos; e Identificar variações nos processos biogeoquímicos relacionados à dinâmica de Fe, Mn e S ao longo da costa brasileira, com a finalidade de fornecer base para o entendimento deste ecossistema e subsídios para as políticas de proteção e de uso destas áreas costeiras.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:30:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciane_Marcolin.pdf: 2229524 bytes, checksum: cfa5a592966f92c513c066d150d08843 (MD5) Previous issue date: 2015-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The following work had as its goal to comprehend the evolution of the pedological cover and the active pedogenetic processes in the landscape unities in Marechal Cândido Rondon/PR. It has been selected two profiles of Oxisol, one under native vegetation and the other under agriculture. Through mineralogical analyses, allied with chemical, physical and morphological data, it was possible to interpret the current level of weathering of the soil profiles. Also, aiming to contribute with the studies about the geomorphic surfaces in the southwest of Paraná, it has been investigated the hypothesis of these surfaces' continuities in the west region of Paraná. The correlation between the results of this research and those from the studies which have already been done by the Grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (GESGFS) point out that the studied soils in the west of Paraná are in advanced stage of weathering, presenting a mineralogy composed mainly by minerals 1:1 (Kaolinite), the minerals 2:1 (Vermiculite with hydroxy-interlayered). The mineralogy and other Oxisols attributes studied indicate that it has been occurred a process of monossialitization with partial hydrolysis along the pedogenesis. Considering the local landscape, the soil is in accordance with the formation environment in subtropical climate and in relation to the regional landscape they present the same pedological characteristics of the soils in the Incompletely Planed Surfaces V and VI in the southwest of PR, indicating that there is pedogenetic similarity between the soils from these surfaces and the studied soils. / O trabalho exposto teve como objetivo compreender a evolução da cobertura pedológica e os processos pedogenéticos atuantes nas unidades de paisagem de Marechal Cândido Rondon/PR. Foram selecionados dois perfis de LATOSSOLO, um sob vegetação nativa e outro sob agricultura. Através de análises mineralógicas, aliadas a dados químicos, físicos e morfológicos do solo foi possível interpretar o atual estágio de intemperismo dos perfis de solos. Visando também contribuir com os estudos sobre as superfícies geomórficas no sudoeste do Paraná, investigou-se a hipótese de continuidade dessas superfícies para região oeste do Paraná. A correlação entre os resultados dessa pesquisa e aqueles dos estudos já realizados pelo Grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (GESGFS), apontam que os solos estudados no oeste paranaense estão em avançado estágio de intemperismo apresentando uma mineralogia composta predominantemente por minerais 1:1 (Caulinita), e minerais 2:1 (Vermiculita com hidroxi-entrecamadas). A mineralogia e demais atributos dos LATOSSOLOS estudados indicam que ocorreu um processo de monossialitização com hidrólise parcial ao longo da pedogênese. Considerando a paisagem local o solo esta em concordância com o ambiente de formação em clima subtropical e em relação à paisagem regional apresenta as mesmas características pedológicas dos solos nas Superfícies Incompletamente Aplainadas V e VI, no sudoeste do PR, indicando haver similaridade pedogenética entre os solos dessas superfícies e os solos estudados.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:42:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciane_Marcolin.pdf: 2229524 bytes, checksum: cfa5a592966f92c513c066d150d08843 (MD5) Previous issue date: 2015-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The following work had as its goal to comprehend the evolution of the pedological cover and the active pedogenetic processes in the landscape unities in Marechal Cândido Rondon/PR. It has been selected two profiles of Oxisol, one under native vegetation and the other under agriculture. Through mineralogical analyses, allied with chemical, physical and morphological data, it was possible to interpret the current level of weathering of the soil profiles. Also, aiming to contribute with the studies about the geomorphic surfaces in the southwest of Paraná, it has been investigated the hypothesis of these surfaces' continuities in the west region of Paraná. The correlation between the results of this research and those from the studies which have already been done by the Grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (GESGFS) point out that the studied soils in the west of Paraná are in advanced stage of weathering, presenting a mineralogy composed mainly by minerals 1:1 (Kaolinite), the minerals 2:1 (Vermiculite with hydroxy-interlayered). The mineralogy and other Oxisols attributes studied indicate that it has been occurred a process of monossialitization with partial hydrolysis along the pedogenesis. Considering the local landscape, the soil is in accordance with the formation environment in subtropical climate and in relation to the regional landscape they present the same pedological characteristics of the soils in the Incompletely Planed Surfaces V and VI in the southwest of PR, indicating that there is pedogenetic similarity between the soils from these surfaces and the studied soils. / O trabalho exposto teve como objetivo compreender a evolução da cobertura pedológica e os processos pedogenéticos atuantes nas unidades de paisagem de Marechal Cândido Rondon/PR. Foram selecionados dois perfis de LATOSSOLO, um sob vegetação nativa e outro sob agricultura. Através de análises mineralógicas, aliadas a dados químicos, físicos e morfológicos do solo foi possível interpretar o atual estágio de intemperismo dos perfis de solos. Visando também contribuir com os estudos sobre as superfícies geomórficas no sudoeste do Paraná, investigou-se a hipótese de continuidade dessas superfícies para região oeste do Paraná. A correlação entre os resultados dessa pesquisa e aqueles dos estudos já realizados pelo Grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (GESGFS), apontam que os solos estudados no oeste paranaense estão em avançado estágio de intemperismo apresentando uma mineralogia composta predominantemente por minerais 1:1 (Caulinita), e minerais 2:1 (Vermiculita com hidroxi-entrecamadas). A mineralogia e demais atributos dos LATOSSOLOS estudados indicam que ocorreu um processo de monossialitização com hidrólise parcial ao longo da pedogênese. Considerando a paisagem local o solo esta em concordância com o ambiente de formação em clima subtropical e em relação à paisagem regional apresenta as mesmas características pedológicas dos solos nas Superfícies Incompletamente Aplainadas V e VI, no sudoeste do PR, indicando haver similaridade pedogenética entre os solos dessas superfícies e os solos estudados.

Uma evidência contundente da ocupação pré-histórica na Amazônia são os solos de cor escura com material arqueológico, conhecidos regionalmente como Terra Preta de Índio (TPI). Apesar de amplamente estudados, alguns de seus atributos permanecem ainda pouco conhecidos, especialmente os micromorfológicos, mineralógicos e geoquímicos. Esses estudos podem identificar os processos envolvidos na gênese e evolução desses solos, e quando empregados em conjunto com estudos fitolíticos, podem auxiliar na elucidação das suas formas de uso pretéritas. O objetivo desse estudo foi obter uma aproximação da hierarquia dos processos envolvidos na gênese desses solos e as suas prováveis formas de uso em tempos pré-colombianos. A pesquisa foi conduzida no Campo Experimental do Caldeirão, Iranduba - AM. Foram estudados dois perfis com TPI (P1 e P2) e um solo adjacente com horizonte A moderado (P3). Em cada horizonte foram coletadas amostras deformadas para análises físico-químicas, mineralógicas e geoquímicas e a cada 5 cm de profundidade para análise fitolítica e isotópica. Lâminas delgadas de amostras indeformadas de horizontes selecionados foram confeccionadas e descritas em sua micromorfologia, com posterior exame em microscópio eletrônico de varredura com microanálise química. A idade dos solos foi estabelecida com base em datações 14C de carvões. A microestrutura granular das TPI é de origem zoogenética e geoquímica. A gênese dos horizontes antrópicos envolveu: i) a ação do homem descartando e queimando resíduos (antropização); ii) espessamento do horizonte A e escurecimento dos horizontes subsuperficiais por bioturbação (cumulização e melanização); iii) dispersão e translocação de colóides (argiluviação); iv) condições pedoambientais diferentes das atuais (pedorrelíquia - nódulos ferruginosos). Revestimentos de argila com extinção forte, contínua e estriada nas cerâmicas indica que o processo de argiluviação é atual. O processo de elutriação predomina no solo não antrópico. A degradação dos nódulos de ferro na TPI favorece a xantização e atua como fonte de argila (pedoplasmação). Arecaceae e Cyperaceae são mais abundantes nos horizontes antrópicos, notadamente nos níveis com maior quantidade de cerâmica. A ausência de fitólitos de plantas domesticadas indica que a formação das TPI não está relacionada com práticas agrícolas. As evidências fitolíticas demonstram que as atividades antrópicas ocorreram de forma mais intensa no P1. A rápida ciclagem de silício, evidenciada pela presença de fitólitos com silicificação incompleta, favorece a estabilidade da mineralogia caulínitica. VHE, ilita e variscita-estrengita ocorrem somente nos perfis com TPI. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni representa a assinatura geoquímica das TPI. A presença de variscita-estrengita, tridimita e maghemita nas TPI, notadamente nas cerâmicas, confirma a formação de minerais em decorrência das práticas antrópicas. As cerâmicas apresentam predominantemente cauixi (Tubella reticulata e Parnula betesil) e cariapé (Licania utilis). A presença comum de micas primárias nesses artefatos sugere material alóctone em seu fabrico. As TPI resultam da adição de artefatos arqueológicos e melanização de horizontes pedogenéticos não antropizados. Tais atividades enriqueceram em nutrientes e alteraram a assinatura geoquímica do solo, assim como promoveram a formação de minerais. Essa antropização acelerou os processos de argiluviação e de degradação de petroplintitas. No decorrer de sua evolução, foram utilizados e adicionados resíduos de plantas, destacadamente de palmeiras e Cyperaceae. / A remarkable evidence of human occupation in Amazonian region is the existence of soils with dark colors and presence of ceramic materials, known as Indigenous Dark Earth (IDE). Despite of widely studied some of their features are still poorly understood, mainly that related to micromorphology, mineralogy and geochemical aspects. Such approach, in combination to phytolytic studies, is able to identify soil genesis processes and unravel the comprehension of occupation mechanisms of human. The aim of this study was to establish the hierarchy of these processes and their association with ancient activities of pre-Columbian populations. The research was carried out in the experimental site of Caldeirão, Iranduba city (Amazon state, Brazil). Two pedons containing surface anthropogenic horizons (P1 and P2) were directly compared to a non-anthropogenic soil (P3). In each soil horizon disturbed soil samples were sampled in order to perform physical, chemical, mineralogical and geochemical analyses. For phytolitic analyses samples were taken each 5 cm of depth. Micromorphological samples were studied in thin sections in the optical microscope and further analyzed in Scanning Electron Microscopy (SEM). The chronology was accomplished after 14C dating. The microaggregates in anthropogenic horizon are related to geochemical and biological processes. The genesis of IDE implicates in the following mechanisms: i) disposal and burning of residues by humans (anthropization); ii) deepening A horizons and darkening subsurface horizons by bioturbation (cumulization and melanization processes); iii) dispersion and migration of colloidal particles leading to argiluviation process; iv) different condictions of environment that not occur nowdays (pedorelict - ferruginous nodules). Clay coatings with extinction bands and continuous orientation in the ceramic artifacts suggest a current argiluviation process. The degradation of Fe nodules enhances the xantization process also providing clay (source of clay). The prevalent soil genesis in non-anthropic soil is the elutriation. The degradation of Fe nodules in the IDE enhances the xantization process also providing clay (pedoplasmation). The number of phytoliths of Arecaceae and Cyperaceae is higher in IDE than non-IDE, mainly in the horizons with more ceramics. The phytolitic evidence demonstrate that activities anthropic was more intense in the P1. The rapid Si cycling, highlighted by the presence of phytoliths without complete silicification, contribute to stability of kaolinitic mineralogy. HIV, illite and variscite-strengite are constrained to IDE pedons. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni represents the geochemical signature of IDE. The presence of maghemite, variscite-strengite and tridimite strengthen a mineral forming process linked to human activity. In ceramic materials there is a prevalence of phytoliths from cauixi (Tubella reticulata and Parnula betesil) and cariapé (Licania utilis). The presence of mica suggests an alloctone material for their manufacturing. Hence the anthropic horizons result from the addition of archeological artifacts and melanization of non-anthropic horizons. These activities chemically enriched and modify the geochemical signature of soil, as soon as promoted formation of minerals. The anthropic activities conducted the argiluviation and degradation of Fe nodules. During their evolution there was a clear addition of plant residues, notably related to palm trees and Cyperaceae species.

Pimple mounds are circular to elliptical domes with basal diameters ranging from 3 to more than 30 m, and heights of 30 cm to more than 2 m above intermound levels. For almost two centuries, the origin of these features has been speculated upon by scientists without general consensus as to one of over 30 different mechanisms suggested for their origin. These soil microfeatures can be observed throughout portions of East Texas as well as Louisiana, Arkansas, Oklahoma, and Missouri. Pimple mounds have been extensively mapped throughout East Texas as complexes covering over 1.0 million ha in 47 soil survey areas. About 600,000 ha are on Pleistocene-age geological formations. This study focused on 5,500 ha in Leon County, Texas, mapped as Rader-Derly complex and Derly-Rader complex. Rader (Aquic Paleustalfs) is on mounds and Derly (Typic Glossaqualfs) in the low intermounds. These soils are mapped primarily on terraces of the Trinity River system within the survey area. Using elevation levels published for the various fluviatile terrace deposits of the Trinity River, six groups (five terrace level groups and an upland group) were identified for analysis of mounds within the study area. Processes and factors of soil formation during the life of these features were considered using two methods ? remotely sensed elevation data and sampling data collected in the field. Size, shape, and relief of mounds were analyzed using airborne-based, remotely sensed LiDAR (Light Detection and Ranging) elevation data. Particle size distributions and pedon descriptions of mounds formed on materials of various ages were compared across the study area with special emphasis given to spatial trends. Analyses indicate a fluvial origin with pimple mound orientation corresponding to surrounding ridge and swale features of the paleoriver. Pimple mounds within the study area formed in the presence of sandy to loamy alluvial sediments and require the presence of accretionary ridge microtopography over point bar deposits. This alluvial parent material and topography were further developed by fluctuations in climate and vegetation over time. The erosional influence of bioturbation by animals and the intense rainfall and flood events which frequent the study area provided an environment in which these soil microfeatures have developed and over time exhibit increased levels of pedogenesis.

Em função de seu importante papel funcional e de sua posição de transição entre o ambiente marinho e terrestre, os ecossistemas estuarinos vêm sendo objeto de estudo das mais diversas áreas do conhecimento. Entretanto, poucos são os estudos destinados ao entendimento da biogeoquímica e gênese de seus solos. Os compostos de ferro e enxofre são tidos como de importância chave para os ciclos biogeoquímicos ativos nestes ambientes, principalmente pelo fato de a redução bacteriana do sulfato (RBS) ser considerada como a forma de respiração preponderante nestes locais. O ciclo biogeoquímico destes elementos se encontra, entretanto, governado pelas variações físico-químicas do meio devido a variações incessantes em função da freqüência de inundação pelas marés, das diferentes estações climáticas e da atividade da fauna e da flora presentes nestes ambientes. Diante do escasso número de informações sobre estes solos pretende-se, em um estudo biogeoquímico detalhado dos solos de mangue do Estado de São Paulo, gerar informações adicionais sobre a gênese destes solos e avaliar os efeitos das variações sazonais, da atividade biológica (plantas e macro-fauna) e das distintas posições fisiográficas dentro dos manguezais, sobre a biogeoquímica do Fe e S. Para isso, foram realizadas análises morfológicas, químicas, mineralógicas (DRX e MEV), determinações na água intersticial (pH, salinidade, concentrações de Mn2+, Fe2+, HS-, SO4 2-e Cl-) e na fase sólida (COT, Fe total, S total, Mn total, AVS, C biomassa microbiana, densidade de raízes vivas e mortas, porcentagem de areia e extração seqüencial das diferentes formas de Fe) em diferentes perfis sob vegetação de mangue do Estado de São Paulo (Guarujá e Cananéia). Com base nas evidências obtidas neste estudo fica evidente a ação de processos pedogenéticos nos substratos de mangue (adição de matéria orgânica, translocação de Fe2+ e de partículas minerais e a transformação de elementos como Fe e S) os quais devem, portanto, ser denominados, entendidos e estudados como solos e não como sedimentos. Os resultados sugerem a oxidação das frações pirítica e AVS pela ação do sistema radicular das plantas e pela atividade da macro-fauna, principalmente caranguejos, evidenciando ainda a presença de um ciclo sazonal na biogeoquímica do Fe e S o qual se mostra, em grande parte, governado pela ação das plantas e da macro-fauna. Foram encontradas diferenças drásticas entre as condições geoquímicas da água intersticial dos solos e sedimentos de mangue estudados, sendo estas devidas a um maior dinamismo dos processos biogeoquímicos atuantes nos solos, ocasionado pelo efeito das plantas (oxidação, liberação de exudatos pelas raízes). Os resultados obtidos apontam que a participação e a intensidade de cada um dos processos ligados à decomposição da matéria orgânica nos solos de mangue podem variar em função das distintas posições fisiográficas, devido a seus efeitos sobre a freqüência e duração de inundação e composição granulométrica dos solos. Os resultados indicam também, que a ocorrência ou a dominância de um processo sobre os demais afeta de forma significativa a composição das fases sólida e líquida dos solos de mangue, no que se refere ao Fe e S. / Due to the important functional role of mangrove forest communities and their transitional position between marine and terrestrial environments, these ecosystems have been the object of study by a variety of scientific disciplines; however, there are only a few published studies on the genesis and biogeochemistry of its soils. Iron and sulfur compounds play a key role on the active biogeochemical cycles in these environments, mainly because sulfate reduction is considered the preponderant respiration process in these sites. The biogeochemical cycles of these elements are, however, ruled by physicochemical variations constantly generated by tide flooding, different climatic seasons and fauna and flora activity. Considering the scarce information about these soils, a detailed biogeochemical study of mangrove sites located in the State of São Paulo was undertaken to generate additional information on the genesis of these soils and also to evaluate the effects of seasonal variations, biological activity (plants and macrofauna) and physiographic positions on Fe and S biogeochemistry. Morphological, chemical and mineralogical data (XRD and SEM) were examined for evidence of pedogenic processes; interstitial water (pH, salinity, concentrations of Mn2+, Fe2+, HS-, SO4 2-e Cl-) and solid phase (TOC, total Fe, total S, total Mn, AVS, microbial biomass C, density of living and dead roots, sand percentage and sequential extraction of Fe) analysis were undertaken in different soil profiles under mangrove vegetation from São Paulo State (Guarujá and Cananéia) to asses Fe and S biogeochemistry. The evidences presented in this study indicate that pedogenic processes (addition of organic material; translocation of Fe2+ and mineral particles; transformation of elements such as Fe and S) have occurred in mangrove substrates and that these substrates are more properly referred to, understood and studied as soils and not sediments. Results also evidence that pyrite and AVS oxidation is taking place in response to plants and macro-fauna activity and that the seasonal cycle of Fe and S biogeochemistry is mostly ruled by plants and macro-fauna. Results indicate important differences between physicochemical conditions of the pore water in the vegetated (soils) and non-vegetated (sediment) zones, which are related to the faster dynamics of the biogeochemical soil processes caused by the effect of plants (oxidation, liberation of the exudates by the roots). Our data also show that the contribution and intensity of each process coupled to organic matter mineralization in mangrove soils may vary significantly between the distinct physiographic positions. These variations are generated by physiographic positions effects on frequency and duration of tidal flooding and grain size composition of soils. In this context, the occurrence, or dominance, of one process over the others, affects, in a significant way, pore water and solid phases chemistry.

Dans le contexte de la rareté croissante des ressources naturelles non renouvelables, le génie pédologique permet de construire des Technosols fertiles exclusivement à partir du recyclage de sous-produits industriels délaissés. Cependant, la croissance des plantes peut être limitée par différentes contraintes liées à la présence de contaminants inorganiques dans les matériaux utilisés. L’agromine, qui vise à recycler les métaux stratégiques de l’environnement, représente alors une stratégie écologique et prometteuse pour la gestion durable de ces agrosystèmes. Afin de mieux comprendre les processus contrôlant la pédogenèse et l’évolution des Technosols, ainsi que le potentiel d’agromine sur ces sols, une série d’expériences en conditions contrôlées et sur le terrain ont été réalisées avec (i) Noccaea caerulescens, espèce hyperaccumulatrice de Cd, Ni et Zn (ii) sur des Technosols construits à partir de matériaux délaissés contaminés ou non en métaux (iii) amendés ou non en produits résiduaires organiques (compost ou biochar). A l’échelle du terrain, les résultats attestent que les propriétés des Technosols construits sont fortement influencées par les matériaux parents utilisés. Les sous-produits industriels utilisés dans la construction de sol peuvent avoir un effet initial indésirable pour la production de biomasse végétale due à l’augmentation de la salinité du sol. Une caractérisation fine de la spéciation des métaux a mis en évidence une évolution très rapide des Technosols, en particulier, la dissolution et la lixiviation des phases minérales solubles et la formation de nouvelles phases sorbantes (oxydes de Fe et de Mn) réduisant la disponibilité chimique des métaux. En conditions contrôlées, les amendements en biochar ou en compost tendent à améliorer la disponibilité en éléments nutritifs. Ceci peut être attribué à l’augmentation des activités enzymatiques et de la diversité microbienne, tant structurelle que fonctionnelle, en particulier lors d’addition de compost. Il en résulte une augmentation des teneurs en éléments essentiels dans les parties aériennes de la plante. Concernant les éléments en traces, l’addition au sol de biochar conduit à une diminution de leur disponibilité, alors qu’un effet inverse a été observé lors d’addition de compost. Toutefois les deux amendements augmentent les teneurs en métaux dans les parties aériennes avec un effet supérieur du compost par rapport au biochar. Ainsi, l’espèce hyperaccumulatrice Noccaea caerulescens a montré son aptitude à s’établir sur des Technosols peu fertiles et à concentrer Cd et Zn à des valeurs supérieures au seuil d’hyperaccumulation démontrant la faisabilité de l’agromine de ces métaux. Par ailleurs, les deux amendements organiques semblent pertinents pour améliorer la phytoextraction sur des Technosols construits. / In the context of the increasing scarcity of non-renewable natural resources, the soil engineering has already allowed to build fertile Technosols exclusively from the recycling of abandoned industrial byproducts. However, it has also been shown that plant growth can be limited by various constraints related to the presence of inorganic contaminants in the used materials. Therefore agromining, which aims to recycle strategic metals from the environment, represents a promising strategy for ecological and sustainable management of these agricultural systems. To better understand the processes controlling pedogenesis and evolution of Technosols and the potential of agromining on these soils, a series of experiments in controlled conditions and field were performed with (i) Noccaea caerulescens, a hyperaccumulator species of Cd and Zn, (ii) on Technosols constructed from abandoned materials (iii) amended or not with organic compounds (compost or biochar). At the field scale, the results attest that Technosols properties are strongly influenced by the used parent materials. Industrial by-products used in soil construction can have an adverse effect for the initial plant biomass production due to the increase in soil salinity. A detailed characterization of metal speciation highlighted a very rapid evolution of Technosols in particular the dissolution and leaching of soluble mineral phases and the formation of new sorbent phases (Fe oxides and Mn) reducing the chemical availability metals. Under controlled conditions, biochar or compost amendments tend to improve nutrient availability. This can be attributed to the increase in enzyme activities and microbial diversity, at both structural and functional level, particularly in case of compost addition. This results an increase of essential elements content in the aerial parts of the plant. Regarding trace elements, adding to the soil biochar leads to a decrease of their availability, while an opposite effect was observed during compost addition. However, the two amendments increase the concentration of metals in shoots with a superior effect of compost with respect to biochar. Thus, hyperaccumulator species Noccaea caerulescens has shown its ability to establish on low fertility Technosols and concentrate high levels of Cd and Zn above the threshold of hyperaccumulation demonstrating then the feasibility of agromining of these metals. Moreover, both amendments appeared relevant to improve phytoextraction from abandoned industrial materials.

Submitted by LAÉRCIO SANTOS SILVA null (laerciosantos18@gmail.com) on 2016-03-21T21:18:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Laercio_Santos_Silva_espelhada_2016.pdf: 1714650 bytes, checksum: 47f05faa577cbb7bf53e0c788cea097a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-22T19:10:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ls_me_jabo.pdf: 1714650 bytes, checksum: 47f05faa577cbb7bf53e0c788cea097a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T19:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ls_me_jabo.pdf: 1714650 bytes, checksum: 47f05faa577cbb7bf53e0c788cea097a (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A diversidade geológica do Planalto condicionou a formação de diversos solos, predominando na fração argila caulinita, óxidos e hidróxidos de ferro e gibbsita. Entre estes, os óxidos e hidróxidos de ferro e a gibbsita são considerados pedoindicadores ambientais na região tropical. Desta forma, os objetivos desta pesquisa foram: i) caracterizar os óxidos de ferro pedogênicos formados a partir de compartimentos geológicos com baixos e altos teores de ferro total do Planalto Ocidental Paulista e associá-los com o grau de dissecação da paisagem; ii) caracterizar os óxidos de ferro dos solos do Planalto Ocidental Paulista por espectroscopia de reflectância difusa. Baseado nas informações geológicas, geomorfológica e na amplitude de variação dos teores de ferro pedogênicos (Fed e Feo). Foram coletadas doze amostras de solo na profundidade de 0,0 – 0,2 m para caracterização mineralógica e espectral. A magnitude dos teores totais obtida pela digestão com ácido sulfúrico evidenciou a diferença do material de origem, geologia, intensidade de pedogênese e geomorfologia. Nos solos da Formação Vale do Rio do Peixe predominaram a mineralogia caulinítica, enquanto na Formação Serra Geral, hematítica. Os atributos granulométricos, químicos e mineralógicos foram influenciados pelo grau de dissecação dos solos do Planalto Ocidental Paulista. O comportamento espectral das regiões em diferentes estágios de dissecação, foram diferentes na faixa espectral dos óxidos (530 a 570 nm) e caulinita (1880 a 2380 nm). A caulinita foi melhor pedoindicador para caracterizar a paisagem em diferentes estágios de dissecação nos solos de arenito, enquanto que a hematita e goethita foram melhores pedoindicadores para caracterizar a paisagem em diferentes estágios de dissecação nos solos basalto. Esse resultado pode auxiliar na compreensão da evolução da paisagem e do solo em outras bacias sedimentares. / The geological diversity of Plateau conditioned the formation of various soils, predominantly kaolinite in the clay fraction, iron oxides and hydroxides and gibbsite. Among these, the oxides and hydroxides of iron and gibbsite are considered environmental pedoindicadores in the tropical region. Thus, aimed to The geological diversity of Plateau conditioned the formation of various soils, predominantly kaolinite in the clay fraction, iron oxides and hydroxides and gibbsite. Among these, the oxides and hydroxides of iron and gibbsite are considered environmental pedoindicadores in the tropical region. Thus, aimed to characterize the oxides and hydroxides of iron (hematite and goethite), kaolinite and gibbsite Western Paulista Plateau and associate them with the landscape of the state of play in different environments with total iron content. Based on geological, geomorphological and amplitude variation of pedogenic iron levels (Fed and Feo). Twelve soil samples were collected at a depth 0.0 to 0.2 m for mineralogical and spectral characterization. The magnitude of the total contents obtained by digestion with sulfuric acid showed the difference in the source material, geology, geomorphology and pedogenesis intensity. In soils Training Fish River Valley predominated kaolinitic mineralogy, while the Serra Geral Formation, hematítica. The granulometric, chemical and mineralogical attributes were influenced by the degree of dissection of the Western Paulista Plateau soil. The spectral behavior of the regions at different stages of dissection were different in the spectral range of oxides (530 to 570 nm) and kaolinite (1880 to 2380 nm). The kaolinite was better environmental indicators to characterize the landscape in different stages of dissection in sandy soils, whereas hematite and goethite were better environmental indicators to characterize the landscape at different stages of dissection in basalt soils. This result may help to understand the evolution of the landscape and soil in other sedimentary basins. the oxides and hydroxides of iron (hematite and goethite), kaolinite and gibbsite Western Paulista Plateau and associate them with the landscape of the state of play in different environments with total iron content. Based on geological, geomorphological and amplitude variation of pedogenic iron levels (Fed and Feo). Twelve soil samples were collected at a depth 0.0 to 0.2 m for mineralogical and spectral characterization. The magnitude of the total contents obtained by digestion with sulfuric acid showed the difference in the source material, geology, geomorphology and pedogenesis intensity. In soils Training Fish River Valley predominated kaolinitic mineralogy, while the Serra Geral Formation, hematítica. The granulometric, chemical and mineralogical attributes were influenced by the degree of dissection of the Western Paulista Plateau soil. The spectral behavior of the regions at different stages of dissection were different in the spectral range of oxides (530 to 570 nm) and kaolinite (1880 to 2380 nm). The kaolinite was better environmental indicators to characterize the landscape in different stages of dissection in sandy soils, whereas hematite and goethite were better environmental indicators to characterize the landscape at different stages of dissection in basalt soils. This result may help to understand the evolution of the landscape and soil in other sedimentary basins.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The knowledge and the determination of the flow and production of elements for the bad weather are important, once they allow understanding the interactions among biological phenomena, hydrological and climatologically, serving of subsidy for the understanding of the modeling of the natural sources of nutrients and movement of pollutant. In that context, the objective of the work was to estimate the weathering processes through the earnings and losses of elements for different soils in RS. The study took place in six representative profiles of units of formed state southern Brazil mapping starting from different origin materials. In what it concerns the geochemical variation, the titanium seemed to be the most appropriate for use as element of index. The total chemical analysis associated to the geochemical variation revealed an interesting analysis in pedogenetic studies. In most of the cases, there was coherence among the behavior of the total elements, the pedogenetic processes and the mineralogical composition of the soils. This work was constituted in an application of the pedologic bases in field profiles that so much showed their potentialities as their limitations. Therefore, in relation to the studied soils, several fronts of studies can be developed starting from the results. / O conhecimento e a determinação do fluxo e produção de elementos pelo intemperismo são importantes, uma vez que permitem entender as interações entre fenômenos biológicos, hidrológicos e climatológicos, servindo assim, de subsídio para o entendimento da modelagem das fontes naturais de nutrientes e movimentação de poluentes. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi estimar os processos de intemperismo através da avaliação dos ganhos e perdas de elementos para diferentes solos no RS. Realizou-se o estudo em seis perfis representativos de unidades de mapeamento formados a partir de distintos materiais de origem. No que diz respeito ao balanço geoquímico, o titânio pareceu ser o mais adequado para uso como elemento índice. A análise química total acoplada ao balanço geoquímico se mostrou uma análise interessante em estudos pedogenéticos. Na maior parte dos casos, houve coerência entre o comportamento dos elementos totais, os processos pedogenéticos e a composição mineralógica dos solos. Este trabalho se constituiu numa aplicação das bases pedológicas em perfis de campo, que tanto mostraram suas potencialidades quanto suas limitações. Assim, em relação aos solos estudados, várias frentes de estudos podem ser desenvolvidas a partir dos resultados.