Os solos são vitais para todos os ecossistemas terrestres e deles depende a maior parte dos recursos para a manutenção dos seres vivos. Seu uso é importante para a agricultura e, para assim serem usados, é necessário conhecê-los, tanto como são como onde estão na paisagem. Esse conhecimento pode ser adquirido através de levantamentos de solos para os quais existem muitas limitações, como alta demanda financeira, elevado tempo para sua execução e subjetividade associada ao conhecimento tácito dos pedólogos. Por isso, são necessárias novas estratégias que auxiliem a execução de mapas de solos. Uma abordagem promissora é a identificação de unidades naturais do relevo em nível de detalhe, uma vez que é possível predizer a ocorrência de atributos e tipos de solos na paisagem quando associando as feições dos seus perfis com as de sua superfície. Diante disto, este trabalho objetiva testar procedimentos digitais para segmentação detalhada de elementos das encostas e relacioná-los com os atributos e classes taxonômicas de solos. Em uma área de estudo de 2.500 ha, situada na região de Piracicaba (SP), parâmetros geomorfométricos organizados hierarquicamente em regras em uma árvore de decisão foram utilizados para classificar, em escala detalhada (1:10.000), os cinco elementos da encosta (topo, ombro, meia-encosta, sopé coluvial e sopé colúvio-aluvial). Avaliou-se uma estratégia de análise de similaridade visando à identificação de agrupamentos de amostras de solos da mesma classe, a partir de diferentes conjuntos de variáveis. Essa segmentação digital mostrou que é possível explicitar a localização de cada um dos elementos da encosta e que neles dominam perfis de solos que se assemelham. Na maioria dos casos, essa semelhança pode ser comprovada com o uso tanto de análises convencionais como espectrais das amostras de solo coletadas até 1 m de profundidade. Essa classificação digital dos elementos da encosta pode auxiliar no mapeamento de solos detalhados e ultradetalhados (escalas 20.000 ou maiores). / Soils are vital for all terrestrial ecosystems and the majority of resources for maintenance of human beings depend on them. Their use is important for agriculture and, in order to be used in this manner, it is essential to know them, as well as how they are and where they are located in the landscape. This knowledge can be acquired through soil surveys, that have several limitations, such as high financial demand, time-consuming execution and subjectivity associated with the pedologists tacit knowledge. Considering this, new strategies are needed to support the elaboration of soil maps. One promising approach is the identification of detailed natural units of relief, since it is possible to predict the occurrence of attributes and types of soils in the landscape when associating the features of their profiles with those of their surface. Therefore, this research aims to test digital procedures for detailed segmentation of hillslope elements and to relate them to soil attributes and taxonomic classes. In a study area of 2,500 ha located in the Piracicaba (SP) region, geomorphometric parameters hierarchically organized into rules in a decision tree were used in order to classify, in a detailed scale (1:10,000), five hillslope elements (summit, shoulder, backslope, footslope and toeslope). A similarity analysis strategy was used to identify groupings of soil samples from the same class, from different sets of variables. This digital segmentation showed that it is possible to make explicit the location of each one of the hillslope elements, where similar soil profiles are dominant. In most cases, this similarity can be verified with the use of both conventional and spectral analyses of soil samples collected up to a depth of 1 m. This digital classification of hillslope elements can support 1st and 2nd order soil survey (scales 1:36,680 or greater).

Os solos são vitais para todos os ecossistemas terrestres e deles depende a maior parte dos recursos para a manutenção dos seres vivos. Seu uso é importante para a agricultura e, para assim serem usados, é necessário conhecê-los, tanto como são como onde estão na paisagem. Esse conhecimento pode ser adquirido através de levantamentos de solos para os quais existem muitas limitações, como alta demanda financeira, elevado tempo para sua execução e subjetividade associada ao conhecimento tácito dos pedólogos. Por isso, são necessárias novas estratégias que auxiliem a execução de mapas de solos. Uma abordagem promissora é a identificação de unidades naturais do relevo em nível de detalhe, uma vez que é possível predizer a ocorrência de atributos e tipos de solos na paisagem quando associando as feições dos seus perfis com as de sua superfície. Diante disto, este trabalho objetiva testar procedimentos digitais para segmentação detalhada de elementos das encostas e relacioná-los com os atributos e classes taxonômicas de solos. Em uma área de estudo de 2.500 ha, situada na região de Piracicaba (SP), parâmetros geomorfométricos organizados hierarquicamente em regras em uma árvore de decisão foram utilizados para classificar, em escala detalhada (1:10.000), os cinco elementos da encosta (topo, ombro, meia-encosta, sopé coluvial e sopé colúvio-aluvial). Avaliou-se uma estratégia de análise de similaridade visando à identificação de agrupamentos de amostras de solos da mesma classe, a partir de diferentes conjuntos de variáveis. Essa segmentação digital mostrou que é possível explicitar a localização de cada um dos elementos da encosta e que neles dominam perfis de solos que se assemelham. Na maioria dos casos, essa semelhança pode ser comprovada com o uso tanto de análises convencionais como espectrais das amostras de solo coletadas até 1 m de profundidade. Essa classificação digital dos elementos da encosta pode auxiliar no mapeamento de solos detalhados e ultradetalhados (escalas 20.000 ou maiores). / Soils are vital for all terrestrial ecosystems and the majority of resources for maintenance of human beings depend on them. Their use is important for agriculture and, in order to be used in this manner, it is essential to know them, as well as how they are and where they are located in the landscape. This knowledge can be acquired through soil surveys, that have several limitations, such as high financial demand, time-consuming execution and subjectivity associated with the pedologists tacit knowledge. Considering this, new strategies are needed to support the elaboration of soil maps. One promising approach is the identification of detailed natural units of relief, since it is possible to predict the occurrence of attributes and types of soils in the landscape when associating the features of their profiles with those of their surface. Therefore, this research aims to test digital procedures for detailed segmentation of hillslope elements and to relate them to soil attributes and taxonomic classes. In a study area of 2,500 ha located in the Piracicaba (SP) region, geomorphometric parameters hierarchically organized into rules in a decision tree were used in order to classify, in a detailed scale (1:10,000), five hillslope elements (summit, shoulder, backslope, footslope and toeslope). A similarity analysis strategy was used to identify groupings of soil samples from the same class, from different sets of variables. This digital segmentation showed that it is possible to make explicit the location of each one of the hillslope elements, where similar soil profiles are dominant. In most cases, this similarity can be verified with the use of both conventional and spectral analyses of soil samples collected up to a depth of 1 m. This digital classification of hillslope elements can support 1st and 2nd order soil survey (scales 1:36,680 or greater).

A escassez de informações do solo que permitam o seu uso adequado, seja para fins agrícola, ambiental ou de projeto urbanos, pode ser minimizada com soluções provenientes do desenvolvimento de novas tecnologias. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo aplicar duas estratégias digitais para obtenção de mapas de solos preliminares em áreas onde não foram realizados levantamentos pedológicos convencionais. As estratégias foram executadas com base em variáveis ambientais que estabelecem relações entre ocorrência de solos e suas posições na paisagem. A área de estudo compreendeu o município de Barra Bonita-SP, totalizando 11.072 ha. Para uso na predição dos solos pela técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA) foram utilizadas as variáveis: declividade, elevação, perfil de curvatura, plano de curvatura e índice de convergência derivados de um Modelo Digital de Elevação (MDE), além das informações de geologia e das superfícies geomórficas identificadas na região. Na primeira estratégia, por meio de uma análise de agrupamento (Fuzzy k-médias) das variáveis, foram escolhidas cinco áreas chaves distribuídas na área de estudo, nas quais foi realizado levantamento de solos de nível semidetalhado para reconhecimento das unidades de mapeamento. Na estratégia 2, elaborou-se um mapa de solos de nível detalhado a partir de dados pré-existentes de apenas uma área chave, localizada no centro da região. Com a identificação das unidades de mapeamento foram gerados arquivos de treinamento e testes das redes neurais. Utilizou-se o simulador JavaNNS e o algoritmo de aprendizado backpropagation. Conjuntos de variáveis ambientais foram testados, avaliando a importância de cada variável na discriminação dos solos. A rede que exibiu melhor desempenho do índice Kappa foi utilizada para generalização de suas informações, obtendo os mapas digitais de solos. Pela aplicação de tabulação cruzada foram analisadas as correspondências espaciais entre os mapas digitais e um mapa convencional nível semidetalhado da região. Foram coletados pontos de referência para validar o desempenho dos mapas digitais. De acordo com a posição na paisagem e material de origem subjacente, notou-se tendência na ocorrência das classes de solos nas áreas chaves mapeadas. A mesma disposição dos solos foi observada nas classificações digitais. Os atributos do terreno elevação e declividade exibiram maior influência na distinção entre os solos pelas redes neurais em ambas as estratégias. A comparação com pontos de referência mostrou que o mapa digital produzido com base em unidades de mapeamento provenientes de abordagem convencional detalhada teve um desempenho superior (81,8% de concordância) ao mapa baseado em levantamento pedológico de nível semidetalhado (72,7%). Este estudo mostrou que a obtenção de mapas digitais de solos, com uso de variáveis ambientais que expressem a relação solo-paisagem, pode contribuir para a geração de informações preliminares do solo em locais não mapeados, a partir de unidades de mapeamento obtidas em áreas adjacentes. / The scarcity of land information to enable its proper use, whether for agricultural, environmental and urban design, can be minimized by solutions from the development of new technologies. Accordingly, this study aimed to apply two strategies to obtain digital maps of soil in areas where no preliminary surveys were carried out conventional pedological. The strategies were implemented based on environmental variables that establish relations between the occurrence of soils and their positions in the landscape. The study area comprised the municipality of Barra Bonita, SP, totaling 11,072 ha. For use in the prediction of soil by the technique of Artificial Neural Networks (ANN) were used variables: slope, elevation, profile curvature, plan curvature and convergence index derived from a Digital Elevation Model (DEM), in addition to information geology and geomorphic surfaces identified in the region. In the first strategy, through a cluster analysis (Fuzzy k-means) of variables, we selected five key areas distributed in the study area, soil survey being conducted semi-detailed level at these sites for recognition of the map units. In strategy 2, a map was drawn up detailed level of soil from pre-existing data of only one key area, located in the center of the region. Identifying the map units were generated files for training and testing of neural networks. Was used the simulator JavaNNS and learning algorithm \"backpropagation. Sets environmental variables were tested by assessing the importance of each variable to predict soil. The network showed better performance for the Kappa index was used to generalize their information, obtaining the digital soil maps. By applying cross tabulation analyzed the spatial correspondence between the digital maps and a conventional map of the region. Reference points were collected to validate the performance of digital maps. According to the position in the landscape and the underlying source material, was noticed a tendency of occurrence of soil classes in key areas mapped. The same arrangement was observed in the soil classifications digital. The attributes of the terrain elevation and slope exhibited a greater influence on the distinction between the soil by the neural networks in both strategies. The comparison with reference points showed that the digital map produced based on mapping units from the conventional approach detailed outperformed (81.8% agreement) to the map based on pedological survey of semi-detailed level (72.7 %). This study showed that to obtain digital maps of soils, use of environmental variables that express the soillandscape relationship, may contribute to the generation of information preeliminares soil in areas not mapped from map units obtained from adjacent areas.

O estudo teve por objetivo caracterizar e correlacionar os elementos do meio físico biótico, drenagem, geologia, formas de relevo, cobertura vegetal, solos e uso da terra, através da interpretação de fotografias aéreas, imagens de satélite e trabalhos de campo, bem como testar a técnica de amostragem circular de rede de drenagem para identificar unidades de mapeamento de solos no complexo Serra do Mar em São Paulo, que correspondem a áreas de difícil acesso, escarpadas, com densa rede de drenagem e densamente florestadas. A bacia do Guaratuba caracteriza-se por apresentar distintos compartimentos: a planície litorânea, onde ocorrem sedimentos marinhos e flúvio-marinhos sobre os quais se desenvolve uma vegetação pioneira herbácea e arbórea, com solos que apresentam em geral hidromorfismo (podzol e glei); o planalto, caracterizado por gnaisses com feições amorreadas, alternando solos podzólicos, cambissolos e litólicos sob floresta pluvial tropical; e, as serras e escarpas abruptas, revestidas por formações superficiais pouco espessas (litossolos e cambissolos) sobre granito, recobertas pelas florestas tropicais. Apresenta clima com precipitações acima de 2.000 mm por ano, sem estação seca definida e temperatura média anual de 19 a 25ºC. Como resultado foram produzidos os mapas da rede de drenagem, geologia, formas de relevo, declividade, hipsometria, vegetação e solos. Elaboraram-se também, 48 amostras circulares de 50 ha distribuídas pelos compartimentos do planalto, escarpa e planície litorânea na bacia do rio Guaratuba, trabalhando-se ainda, pontualmente em detalhe, com toposseqüências pedológicas. Concluiu-se com o estudo de amostras circulares, que o padrão de drenagem indica as formações geológicas predominantes, enquanto o número de rios e seus índices correlatos indicam os solos e o material superficial. A aplicação estatística aos índices de número, comprimento de rios, relevo, declive, geologia e vegetação mostrou-se mais eficiente na separação de grupamentos de solos nos subcompartimentos, agrupando amostras com mesmas associações de solos, facilitando o mapeamento. Conclui-se, ainda, que os elementos influenciam a distribuição e composição dos solos, devido à relação infiltração/deflúvio, que comanda o desenvolvimento e espessura dos mantos de alteração, modelando a topografia e, consequentemente, propiciando a instalação da vegetação. Para as zonas litorâneas, o relevo, a vegetação natural e o material geológico delimitam e definem unidades de solos distintas, podendo estes, serem mapeados por meio desses elementos. Assim, a vegetação exuberante e o clima local quente e úmido em toda a bacia, permitem dizer que na planície litorânea, as formas de relevo e a drenagem são os principais fatores no desenvolvimento dos solos, enquanto na escarpa e planalto, a declividade e o material de origem tornam-se mais decisivos. Observa-se portanto, uma relação direta entre os compartimentos morfológicos, a vegetação natural, a geologia e os solos nesta bacia hidrográfica, enquanto o detalhamento por toposseqüências, indica processos de transformação e evolução morfopedológicos, como as passagens de solos podzois para glei e de podzois para solos orgânicos, que fornecem indícios sobre a gênese e evolução da paisagem. O trabalho de mapeamento da zona litorânea, permite extrapolar os resultados para áreas contíguas, definindo as associações de solos, bem como a estrutura da cobertura vegetal natural e as formas de relevo presentes. Este fato deve ser observado em zonas que apresentem material geológico similar (granitos, gnaisses e respectivos sedimentos). / This study aims to characterize and correlate elements of the biotic-physical environment, drainage, geology, landform, vegetation cover, soil and land use by means of interpretation of aerial photographs, satellite images and field work. It also aims to test the technique of circular sampling the drainage network for identifying soil mapping units in the Serra do Mar complex, which corresponds to very steep areas, with dense drainage, and heavily forested areas, with difficult access. The Guaratuba watershed has distinctive compartments. In the coastal plain, pioneer herbaceous and arboreous plant species grow on redoximorphic soils developed on marine and fluvial-marine sediments (Spodosols and gley soils). The highlands have tropical rain forest on Ultisols, Inceptisols, and Entisols developed from gneissic bedrock in a hilly relief. The granitic escarpments have shallow soils (Entisols and Inceptisols) covered by tropical forests. The regional climate is characterized by an annual rainfall above 2000 mm, no distinct dry season, and an average temperature that can range locally from 19o to 25oC. Drainage, geology, landform, slope, hipsometry, vegetation and soil maps were produced. It was also produced in the Guaratuba watershed 48 circular samples, of 50 ha each, distributed in the highlands, mountains, and coastal plain. Additionally, pedological transects were studied in further detail locally. The circular sampling study concluded that the drainage pattern indicates the predominant geological formations, whereas the number of rivers and its associated indexes indicate the soils and the superficial material. The statistics of the number of river, river length, relief, geology, and vegetation indexes were more efficient in discriminating the soil groups in the sub-compartments, grouping samples with the same soil associations, easing therefore the mapping work. It was also concluded that the elements influence the soil distribution and composition, due to the infiltration/runoff ratio, which determines the development and thickness of the weathering mantle, shaping the relief and allowing the establishment of the vegetation. In the coastal areas, relief, natural vegetation and geological material determine distinctive soil units, which can be mapped through these elements. Thus, the exuberant vegetation and the hot and humid climate throughout the watershed support the idea that, in the coastal plain, the landforms and drainage are the main factors influencing soil development. Whereas in the highlands and in the mountainous areas, the slope and parent material give a more important contribution to soil development. It was observed in the whole watershed, therefore, a direct relationship between landform compartments, natural vegetation, geology and soils, whereas the localized study in the transects indicates transformation and morpho-pedological processes, like the ones where spodosols grade to gley soils, and spodosols grade to histosols, indicating landscape genesis and evolution. The work in the coastal zone allows the extrapolation of the results to contiguous areas, defining soil associations as well as the structure of the natural vegetation cover and landforms. This association should be expected in areas that have similar geology (granites and gneisses and its derived sediments).

Na Serra do Espinhaço Meridional, o predomínio de uma litologia quartzítica, associada a processos tectônicos diversos, proporcionou a formação de um complexo sistema de falhas, fraturas e dobramentos que, aparentemente, controlam a sedimentação quaternária e a rede de drenagem. Esta última, por sua vez, possui importante papel na formação de ambientes hidromórficos e na formação de turfeiras. Baseado na hipótese de que as turfeiras se formam em decorrência do controle exercido por estruturas quartzíticas sobre a rede de drenagem, gerando hidromorfismo, este trabalho objetiva estudar a relação entre morfoestratigrafia, hidrologia e os processos de formação das turfeiras a partir de uma análise espacial do meio físico, da configuração do embasamento rochoso, analisado pelo Radar de Penetração do solo (GPR), e de mudanças climáticas ocorridas no Pleistoceno e Holoceno. A análise do meio físico foi realizada a partir de uma compilação de cartas geológicas da área e do mapeamento das principais feições geomorfológicas, analisadas a partir de modelos gerados em sistemas de informação geográfica (SIG). A partir de uma análise detalhada dos produtos supracitados, foram selecionadas cinco microbacias hidrográficas com padrões geomorfológicos favoráveis a formação de turfeiras (planícies quartzíticas, vales suspensos, vales encaixados e vales alongados ladeado por vertentes suaves). Foram realizadas análises das geoformas e da drenagem por estereoscopia e transeções com o GPR. A cronologia dos eventos, bem como, a estratigrafia e a origem da MO foram analisadas por datações por C14, granulometria e fracionamento isotópico da MO, respectivamente. As turfeiras se formam, preferencialmente, em depressões formadas sobre litotipos mais susceptíveis ao intemperismo confinados entre quartzitos altamente resistentes onde a umidade tende a ser mantida. Dados do GPR mostram que as turfeiras ocorrem também associadas ao excesso de umidade mantido por soleiras quartzíticas em subsuperfície nos vales alongados adaptados a falhas e nos vales suspensos. Os soterramentos de turfeiras foram favorecidos por lineamentos tectônicos de direção E - W que controlam parcialmente a drenagem e a sedimentação na porção mediana da área. As variações nos processos sedimentares apresentam forte relação com mudanças climáticas ocorridas no Holoceno e Pleistoceno. Pelo menos seis períodos de mudanças climáticas foram observadas: entre 30.251 a 12.418 anos AP o clima favoreceu a deposição de MO; de 12.418 a 7.890 anos AP os processos erosivos foram mais intensos; de 7.890 a 3.280 anos AP o clima quente e úmido favoreceu o deposito de MO e, nos últimos 2.590 anos AP, o clima foi semelhante ao atual com 3 períodos breves favoráveis a deposição de turfa observado por camadas discretas de MO. / The morphology of the Serra do Espinhaço Meridonal is associated with various tectonic processes. In combination with the prevalence of a quartzite lithology this caused the formation of a complex system of faults, fractures and folds that control the Quaternary sedimentation and drainage network. Impeded drainage cause hydromorphic environments in which organic matter (OM) may accumulate, causing the formation of peatlands. Based on the hypothesis that the formation of peatlands in this area is controlled by impeded drainage of quartzite structures, the aims of this thesis were (i) to study the relationship between morphology, stratigraphy and hydrology, (ii) to determine the influence of this relationship on the formation of peatlands, and (iii) to interpret this in the context of climatic changes in the Pleistocene and Holocene. This will be done by a spatial analysis of the physical environment of five watersheds. The watersheds were selected based on geomorphological patterns that favor peat formation, including quartzite plains, hanging valleys and elongated valleys flanked by gentle slopes. The configuration of the rocky basement will be determined with Ground Penetrating Radar (GPR), a compilation of geological maps of the area will be made, and the main geomorphological features will be examined using Geographic Information Systems (GIS) models. The chronology, stratigraphy and origin of OM were analyzed by C14 dating, particle size and isotopic fractionation, respectively. The results indicate that the peatlands are preferentially formed on rock types other than quartzite, which are occasionally located between the highly resistant quartzite rocks. Because this material is more susceptible to weathering, depressions were formed in which water tends to accumulate, thereby providing conditions that favor peat formation. However, GPR data showed that peatlands were also formed on quartzite rocks when the subsurface showed elongated valleys adapted to crashes and hanging valleys. Burried peat was found at some places, which was related to tectonic lineament patterns with an east-west direction. These tectonic lineament patterns partially controlled the drainage and sedimentation in the central part of the area. Variation in sedimentary processes (peat formation vs. mineral influx/erosion) was found to be strongly related to climatic changes in the Holocene and Pleistocene. At least six periods of climate change were observed: between 30.251 and 12.418 yr BP climate favored the deposition of OM, between 12,418 and 7890 yr BP erosion processes were more intense; between 7.890 - 3.280 yr BP a hot and humid climate favored peat formation, and the last 2.590 years the climate was similar to the current favorable with three brief periods of peat deposition were observed.

A Ilha Comprida formou-se no Quaternário tardio e é uma ilha barreira arenosa composta de um conjunto de superfícies de rugosidade moderada à plana, nas quais se formaram Espodossolos com padrões variados de desenvolvimento e morfologia. Essa pesquisa utilizou a abordagem multiescalar, com observações e descrições através de sensoriamento remoto, topocronossequências, perfis, horizontes e seções delgadas de solo. O levantamento cartográfico com o auxílio de fotografias aéreas 1:16.000 do setor sul da Ilha Comprida permitiu mapear as feições geomorfológicas de cordões praiais, áreas planas, reentrâncias de manguezais, dunas frontais (cordões eólicos), rupturas de deflação (blow-outs) e bordas de terraços. O estudo baseou-se em dois perfis transversais (leste-oeste) com 3 km de extensão, onde foi possível identificar diversas unidades de crescimento sedimentar. As transeções A-B e C-D estão situadas no interior e na falésia sul da ilha, respectivamente. Comparando-se os solos dessas transeções é possível constatar o papel desempenhado pela evolução da drenagem na formação, manutenção e degradação dos horizontes espódicos. A degradação dos horizontes espódicos da transeção C-D está ligada à abertura de canais de raízes onde se instalam fluxos preferenciais de água, somado a atividade decompositora de Acidobactérias. Foram realizados levantamentos topográficos e da configuração vertical e lateral dos horizontes dos solos das transeções, sendo instalados 14 poços de monitoramento do nível freático na transeção A-B. As informações do relevo, solo e dinâmica atual do lençol freático permitiram identificar cinco compartimentos morfopedológicos. Os compartimentos I, II e IV, com maior rugosidade do terreno, possuem Espodossolos bem desenvolvidos providos de ortstein na zona próxima ao limite de oscilação do lençol freático, enquanto o compartimento III é mais plano e apresenta Espodossolos Hidromórficos e Organossolos. No compartimento V, mais recente, a podzolização é incipiente. As análises de estatística da distribuição das areias e micromorfologia indicam que a granulometria e o ajuste espacial dos grãos de areia de certas camadas sedimentares, atuam no acúmulo de Matéria Orgânica Dissolvida (MOD) através do acentuado gradiente de condutividade hidráulica ou por quebra de capilaridade. O resultado é a formação de bandas e horizontes cimentados (Bhm) em determinados contatos estratigráficos. Os cordões e entre-cordões praiais convergentes para à Ponta da Trinheira (sudoeste da ilha) controlam a direção dos fluxos hídricos superficiais e subsuperficiais do local, funcionando como escoadouro de MOD, cujo aporte contínuo e lateral explicaria a formação dos horizontes Bhm gigantes que sustentam o limite territorial em forma de \"L\". A descida gradual e contínua do NRM e o efeito de borda na falésia sul ocorrido após sua erosão colaboraram para o dessecamento e hiperdesenvolvimento do ortstein deste local. O horizonte glei (2Cg) é um paleomangue e ocorre de forma pontual na face lagunar da ilha. Seu impedimento à drenagem limita o avanço da podzolização em profundidade, formando o horizonte Bhm acima do horizonte 2Cg. Algumas raízes e paleogalerias tubulares de Callichirus major, preenchidas por areia, promovem bioturbações capazes de condicionar o acúmulo e cimentação de MOD. As galerias formadas pelo crustáceo são holocênicas e a manutenção de seus vestígios até os dias atuais se deve ao processo de pedofossilização por podzolização. / Formed since the late Quaternary period, the Ilha Comprida is made up by a set of geomorphological units depicted whether by rough or smooth surfaces, where both have Spodosols with a range of morphology and development stages. Multiscale approach has been applies through the spatial representation of topochronossequences, soil profiles, soil horizons and soil thin sections. Cartography survey of the south Ilha Comprida has been aided by aerial photos, allowed to mapping geomorphological features: beach ridge and swales; plan surfaces; coves with mangrove recesses; and edge of terrains. The study was based on two transversal profiles (east-west) with nearly 3 km of width, located at southernmost of Ilha Comprida, where there are several growth units. There transections A-B and C-D are located inland and at the cliffs, respectively. The soils from these transections show the role play by drainage conditions on formation and degradation of spodic horizon. The degradation of spodic horizons through transection C-D is linked to the preferential flow channels created by roots growth, plus by the decomposition activities of Acidbacterias. Traditional topography survey and lateral configuration of soils has been draw to depict these transections, where 14 wells were deployed for water table monitoring (transection A-B).The relief, soil, and water table information allowed the delimiting of five morphopedologic compartments. The compartments I, II and IV has rough surfaces (higher and close beach ridges) with Spodosol well developed provided with ortstein at oscillation zone of water table, while compartment III is a flat surface with Hydromorphic Spodosol and Histosols. Compartment V is the youngest surface and has incipient podsolization. Statistic of sand grain size and micromorphology analysis indicates that granulometry and spatial sand arrangement of some sedimentary package, deal with Dissolved Organic Matter (DOM) accumulation through high hydraulic conductivity gradient or capillarity breaks. It results in formation of bands and commentated horizons (Bhm) at some stratigraphic boundaries. The presence of beach ridges and swales alignments convergent towards southwest of Ilha Comprida, plus the directions of local hydrography flows, implies that the swales are channels of DOM, which contribute to ortstein formation at Ponta da Trincheira. The slow decreasing of sea level along the Holocene, in addition to the edge effect upon erosion of the south sandy cliff, also played a role to ortstein genesis. Gley horizon (2Cg) with mineralogical assemblage similar to the soils found in the mangrove, suggest that some mangroves has been buried by the costal dynamics typical in infra-tidal environment. Currently, these buried horizons occur locally and plays a impediments for drainage, which is expressed in accumulation and cementation by organic matter (Bhm horizon). Some roots and Callichirus major fossils entail bioturbation that also enable accumulation and cementation of DOM. This icnofossils might have been preserved through pedofossilization by the podsolization process itself.

As relações entre os solos, material de origem e feições geomórficas são importantes para a compreensão da distribuição dos solos na paisagem e o entendimento de sua variabilidade espacial, sobretudo em ambientes úmidos (wetlands) de natureza sedimentar complexa. Procurou-se descrever e caracterizar os ambientes deposicionais de uma área de estudo, a Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) SESC Pantanal, buscando na sedimentologia e na geomorfologia que sistemas deposicionais e/ou erosivos formaram a paisagem e dessa forma interpretar as alterações ocorridas no relevo e nos sedimentos responsáveis pela gênese dos solos nesta parte do Pantanal Norte. Primeiramente foram realizados os estudos geomorfológicos com auxílio de ferramentas de sensoriamento remoto, expedições ao campo e sobrevoo da área. Nos compartimentos identificados foram realizadas tradagens mecanizadas profundas para se observar a arquitetura e a distribuição dos sedimentos. Os solos de 3 transeções representativas da área foram descritos, coletados e analisados, de forma a se determinar a configuração lateral e vertical dos horizontes e camadas, assim como a classificação pedológica e as evidências de processos pedogenéticos e sedimentares. A paisagem da RPPN SESC Pantanal foi modelada desde o Pleistoceno superior pela atividade de sistemas deposicionais distributários dominados por rios, caracterizados pela sucessiva construção e abandono de lóbulos deposicionais. O leque aluvial do rio São Lourenço é responsável pela maior parte dos depósitos e das formas do relevo observadas na área de estudo, enquanto que a planície do rio Cuiabá tem menor contribuição e se restringe à parte oeste. De maneira geral, os solos de canais antigos são Neossolos Quartzarênicos, de planície aluvial são Gleissolos, Plintossolos ou Neossolos/Cambissolos flúvicos, de diques e Murundus são Planossolos. Os nódulos de ferro e manganês podem ocorrer nos solos das porções elevadas e baixas (canais, diques e planícies antigas). Os mosqueados são mais contrastantes nas porções baixas (planícies antigas) e progressivamente se tornam menos evidentes à medida que se caminha para as porções elevadas (diques). Os contrastes e gradientes texturais são observados em todos os solos que possuem textura média ou mais fina, independente da porção do relevo, resultado da combinação de processos pedogenéticos e sedimentares. A argiluviação é evidente em todos os solos, porém com intensidade variável. A elevada porcentagem de sódio trocável ocorre com maior frequência nos solos das porções elevadas que não sofrem inundação (diques e murundus), contudo, é observado também em locais com ligeira influência de lâmina dágua. Dessa forma, por meio da abordagem solo x paisagem é possível identificar o controle geológico na distribuição e formação dos solos, como é o caso da presença de Neossolos Quartzarênicos nos canais antigos e a formação de contrastes texturais, e o controle pedogenético condicionado pelo relevo, como vem a ser o acúmulo de sódio. A abordagem integradora entre geomorfologia, sedimentologia e pedologia é indispensável para o entendimento da distribuição, variabilidade espacial e gênese de solos no Pantanal. Fora dessa ótica se torna difícil entender e estabelecer o papel efetivo da geogênese e da pedogênese nesse ambiente. / Relationships between soils, parent material and geomorphic features are important to understand the distribution of soils in the landscape. This approach gains more importance when the landscape in study is too complex, e.g., wetlands constructed by depositional systems. Hence, the goal of this work was describe and characterize depositional environments of an unit of fauna and flora preservation (RPPN SESC Pantanal - nonprofits), searching for sedimentary and geomorphology evidences to know which depositional and/or erosional systems have shaped the landscape and then, to set up its relationship with weathering and changes in the system due to pedogenesis. Preliminary geomorphologic studies were developed using remote sensorial tools, fieldworks and flights over the studied area. In each Geomorphic features identified were done drilling procedures to assess the architecture and distribution of their sediments. Three representative soil sequences were described, sampled and analyzed to determine the lateral and vertical boundaries of horizons and layers, as well to find evidences of pedologic and sedimentological processes. Since late Pleistocene the landscape of the RPPN SESC Pantanal has been shaped by distributaries fluvial systems in which rivers were actives. The alluvial fan of the São Lourenço River was responsible by the most shapes and sediments observed in the studied area, while floodplain of the Cuiabá River had minor contribution and it is restricted to western part. Overall, the soils in the paleochannels are Arenosols; in paleofloodplains are Gleysols, Plinthosols or Fluvisols; in paleolevee and Murundus are Planosols. The mottles are common in the low portion of the relief (paleo-foodplain) and become progressively less apparent in the higher portions (paleo-levees). The textural horizons and vertical textural contrasts are observed in the soils of all geomorphic features that have loamy or finer textures, formed by pedogenic and geological processes. The clay illuviation is present in all those soils with textural horizons but in different intensities. The high levels of exchangeable sodium are observed in the soils located in the relief nonflooded (paleo-levee and murundus features). However, it can be also found in places with low flood. Therefore, the approach soil-landscape allows understanding the geological processes controlling the soil genesis and its distribution, as Arenosols in the paleochannels and the formation of textural contrasts. Moreover, it is possible to assess factors of soil formation (relief and whether) controlling the sodium accumulation. Thus the integration of geormorphology, sedimentology and pedology is needful to understand the distribution, spatial variability and genesis of soils in the Pantanal. Without this approach it seems hard to understand and establish the role of pedogenic and geological processes in this environment.

Na Serra do Espinhaço Meridional, o predomínio de uma litologia quartzítica, associada a processos tectônicos diversos, proporcionou a formação de um complexo sistema de falhas, fraturas e dobramentos que, aparentemente, controlam a sedimentação quaternária e a rede de drenagem. Esta última, por sua vez, possui importante papel na formação de ambientes hidromórficos e na formação de turfeiras. Baseado na hipótese de que as turfeiras se formam em decorrência do controle exercido por estruturas quartzíticas sobre a rede de drenagem, gerando hidromorfismo, este trabalho objetiva estudar a relação entre morfoestratigrafia, hidrologia e os processos de formação das turfeiras a partir de uma análise espacial do meio físico, da configuração do embasamento rochoso, analisado pelo Radar de Penetração do solo (GPR), e de mudanças climáticas ocorridas no Pleistoceno e Holoceno. A análise do meio físico foi realizada a partir de uma compilação de cartas geológicas da área e do mapeamento das principais feições geomorfológicas, analisadas a partir de modelos gerados em sistemas de informação geográfica (SIG). A partir de uma análise detalhada dos produtos supracitados, foram selecionadas cinco microbacias hidrográficas com padrões geomorfológicos favoráveis a formação de turfeiras (planícies quartzíticas, vales suspensos, vales encaixados e vales alongados ladeado por vertentes suaves). Foram realizadas análises das geoformas e da drenagem por estereoscopia e transeções com o GPR. A cronologia dos eventos, bem como, a estratigrafia e a origem da MO foram analisadas por datações por C14, granulometria e fracionamento isotópico da MO, respectivamente. As turfeiras se formam, preferencialmente, em depressões formadas sobre litotipos mais susceptíveis ao intemperismo confinados entre quartzitos altamente resistentes onde a umidade tende a ser mantida. Dados do GPR mostram que as turfeiras ocorrem também associadas ao excesso de umidade mantido por soleiras quartzíticas em subsuperfície nos vales alongados adaptados a falhas e nos vales suspensos. Os soterramentos de turfeiras foram favorecidos por lineamentos tectônicos de direção E - W que controlam parcialmente a drenagem e a sedimentação na porção mediana da área. As variações nos processos sedimentares apresentam forte relação com mudanças climáticas ocorridas no Holoceno e Pleistoceno. Pelo menos seis períodos de mudanças climáticas foram observadas: entre 30.251 a 12.418 anos AP o clima favoreceu a deposição de MO; de 12.418 a 7.890 anos AP os processos erosivos foram mais intensos; de 7.890 a 3.280 anos AP o clima quente e úmido favoreceu o deposito de MO e, nos últimos 2.590 anos AP, o clima foi semelhante ao atual com 3 períodos breves favoráveis a deposição de turfa observado por camadas discretas de MO. / The morphology of the Serra do Espinhaço Meridonal is associated with various tectonic processes. In combination with the prevalence of a quartzite lithology this caused the formation of a complex system of faults, fractures and folds that control the Quaternary sedimentation and drainage network. Impeded drainage cause hydromorphic environments in which organic matter (OM) may accumulate, causing the formation of peatlands. Based on the hypothesis that the formation of peatlands in this area is controlled by impeded drainage of quartzite structures, the aims of this thesis were (i) to study the relationship between morphology, stratigraphy and hydrology, (ii) to determine the influence of this relationship on the formation of peatlands, and (iii) to interpret this in the context of climatic changes in the Pleistocene and Holocene. This will be done by a spatial analysis of the physical environment of five watersheds. The watersheds were selected based on geomorphological patterns that favor peat formation, including quartzite plains, hanging valleys and elongated valleys flanked by gentle slopes. The configuration of the rocky basement will be determined with Ground Penetrating Radar (GPR), a compilation of geological maps of the area will be made, and the main geomorphological features will be examined using Geographic Information Systems (GIS) models. The chronology, stratigraphy and origin of OM were analyzed by C14 dating, particle size and isotopic fractionation, respectively. The results indicate that the peatlands are preferentially formed on rock types other than quartzite, which are occasionally located between the highly resistant quartzite rocks. Because this material is more susceptible to weathering, depressions were formed in which water tends to accumulate, thereby providing conditions that favor peat formation. However, GPR data showed that peatlands were also formed on quartzite rocks when the subsurface showed elongated valleys adapted to crashes and hanging valleys. Burried peat was found at some places, which was related to tectonic lineament patterns with an east-west direction. These tectonic lineament patterns partially controlled the drainage and sedimentation in the central part of the area. Variation in sedimentary processes (peat formation vs. mineral influx/erosion) was found to be strongly related to climatic changes in the Holocene and Pleistocene. At least six periods of climate change were observed: between 30.251 and 12.418 yr BP climate favored the deposition of OM, between 12,418 and 7890 yr BP erosion processes were more intense; between 7.890 - 3.280 yr BP a hot and humid climate favored peat formation, and the last 2.590 years the climate was similar to the current favorable with three brief periods of peat deposition were observed.

A Ilha Comprida formou-se no Quaternário tardio e é uma ilha barreira arenosa composta de um conjunto de superfícies de rugosidade moderada à plana, nas quais se formaram Espodossolos com padrões variados de desenvolvimento e morfologia. Essa pesquisa utilizou a abordagem multiescalar, com observações e descrições através de sensoriamento remoto, topocronossequências, perfis, horizontes e seções delgadas de solo. O levantamento cartográfico com o auxílio de fotografias aéreas 1:16.000 do setor sul da Ilha Comprida permitiu mapear as feições geomorfológicas de cordões praiais, áreas planas, reentrâncias de manguezais, dunas frontais (cordões eólicos), rupturas de deflação (blow-outs) e bordas de terraços. O estudo baseou-se em dois perfis transversais (leste-oeste) com 3 km de extensão, onde foi possível identificar diversas unidades de crescimento sedimentar. As transeções A-B e C-D estão situadas no interior e na falésia sul da ilha, respectivamente. Comparando-se os solos dessas transeções é possível constatar o papel desempenhado pela evolução da drenagem na formação, manutenção e degradação dos horizontes espódicos. A degradação dos horizontes espódicos da transeção C-D está ligada à abertura de canais de raízes onde se instalam fluxos preferenciais de água, somado a atividade decompositora de Acidobactérias. Foram realizados levantamentos topográficos e da configuração vertical e lateral dos horizontes dos solos das transeções, sendo instalados 14 poços de monitoramento do nível freático na transeção A-B. As informações do relevo, solo e dinâmica atual do lençol freático permitiram identificar cinco compartimentos morfopedológicos. Os compartimentos I, II e IV, com maior rugosidade do terreno, possuem Espodossolos bem desenvolvidos providos de ortstein na zona próxima ao limite de oscilação do lençol freático, enquanto o compartimento III é mais plano e apresenta Espodossolos Hidromórficos e Organossolos. No compartimento V, mais recente, a podzolização é incipiente. As análises de estatística da distribuição das areias e micromorfologia indicam que a granulometria e o ajuste espacial dos grãos de areia de certas camadas sedimentares, atuam no acúmulo de Matéria Orgânica Dissolvida (MOD) através do acentuado gradiente de condutividade hidráulica ou por quebra de capilaridade. O resultado é a formação de bandas e horizontes cimentados (Bhm) em determinados contatos estratigráficos. Os cordões e entre-cordões praiais convergentes para à Ponta da Trinheira (sudoeste da ilha) controlam a direção dos fluxos hídricos superficiais e subsuperficiais do local, funcionando como escoadouro de MOD, cujo aporte contínuo e lateral explicaria a formação dos horizontes Bhm gigantes que sustentam o limite territorial em forma de \"L\". A descida gradual e contínua do NRM e o efeito de borda na falésia sul ocorrido após sua erosão colaboraram para o dessecamento e hiperdesenvolvimento do ortstein deste local. O horizonte glei (2Cg) é um paleomangue e ocorre de forma pontual na face lagunar da ilha. Seu impedimento à drenagem limita o avanço da podzolização em profundidade, formando o horizonte Bhm acima do horizonte 2Cg. Algumas raízes e paleogalerias tubulares de Callichirus major, preenchidas por areia, promovem bioturbações capazes de condicionar o acúmulo e cimentação de MOD. As galerias formadas pelo crustáceo são holocênicas e a manutenção de seus vestígios até os dias atuais se deve ao processo de pedofossilização por podzolização. / Formed since the late Quaternary period, the Ilha Comprida is made up by a set of geomorphological units depicted whether by rough or smooth surfaces, where both have Spodosols with a range of morphology and development stages. Multiscale approach has been applies through the spatial representation of topochronossequences, soil profiles, soil horizons and soil thin sections. Cartography survey of the south Ilha Comprida has been aided by aerial photos, allowed to mapping geomorphological features: beach ridge and swales; plan surfaces; coves with mangrove recesses; and edge of terrains. The study was based on two transversal profiles (east-west) with nearly 3 km of width, located at southernmost of Ilha Comprida, where there are several growth units. There transections A-B and C-D are located inland and at the cliffs, respectively. The soils from these transections show the role play by drainage conditions on formation and degradation of spodic horizon. The degradation of spodic horizons through transection C-D is linked to the preferential flow channels created by roots growth, plus by the decomposition activities of Acidbacterias. Traditional topography survey and lateral configuration of soils has been draw to depict these transections, where 14 wells were deployed for water table monitoring (transection A-B).The relief, soil, and water table information allowed the delimiting of five morphopedologic compartments. The compartments I, II and IV has rough surfaces (higher and close beach ridges) with Spodosol well developed provided with ortstein at oscillation zone of water table, while compartment III is a flat surface with Hydromorphic Spodosol and Histosols. Compartment V is the youngest surface and has incipient podsolization. Statistic of sand grain size and micromorphology analysis indicates that granulometry and spatial sand arrangement of some sedimentary package, deal with Dissolved Organic Matter (DOM) accumulation through high hydraulic conductivity gradient or capillarity breaks. It results in formation of bands and commentated horizons (Bhm) at some stratigraphic boundaries. The presence of beach ridges and swales alignments convergent towards southwest of Ilha Comprida, plus the directions of local hydrography flows, implies that the swales are channels of DOM, which contribute to ortstein formation at Ponta da Trincheira. The slow decreasing of sea level along the Holocene, in addition to the edge effect upon erosion of the south sandy cliff, also played a role to ortstein genesis. Gley horizon (2Cg) with mineralogical assemblage similar to the soils found in the mangrove, suggest that some mangroves has been buried by the costal dynamics typical in infra-tidal environment. Currently, these buried horizons occur locally and plays a impediments for drainage, which is expressed in accumulation and cementation by organic matter (Bhm horizon). Some roots and Callichirus major fossils entail bioturbation that also enable accumulation and cementation of DOM. This icnofossils might have been preserved through pedofossilization by the podsolization process itself.

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No. of bitstreams: 1 AnaKFSR_DISSERT.pdf: 1693292 bytes, checksum: 36d338aa920da9d3f5c142d94ecbf871 (MD5) Previous issue date: 2016-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The semi-arid region is extremely diverse from the point of view of their natural resources which vary according to factors such as location, soil types, lithology and climate. However, it is perceived fragility of the region under study with regard to human action, making it more susceptible site to degradation processes. Studies evaluating soil properties in Oeste Potiguar in the Rio Grande do Norte state are scarce, but its quantification in different uses and environments in an integrated manner is necessary for understanding and subsequent adoption of appropriate practices to local conditions. This study aimed to evaluate the physical and chemical properties in different agricultural uses, detecting the most sensitive in distinguishing environments. The survey was conducted in the cities of Pau dos Ferros, San Francisco West, Mossoro, Governador Dix-Sept Rosado. The areas under study have particular characteristics as to classification of soils and agricultural uses. physical fertility and analysis analyzes were performed as particle size, plasticity limits and liquidity, plasticity index and gravimetric moisture. The results were analyzed by means of multivariate analysis as the main tool, specifically factor analysis and clustering. There was a greater contribution TOC in Gleysol (favoring the increase in P, Ca 2+ and K +), favored by organic waste and poor drainage on the basis of the clay fraction. Soils showed eutrophic character (V> 50%), influenced by lithology, except Latossolo. In Gleysol and Cambisol occurred increase in liquidity limits and plasticity, due to the increase of the clay fraction and total organic carbon, increasing the gravimetric moisture to achieve crispness, with the exception of Planosol that showed low permeability on the horizon B, where the limits of plasticity and liquidity diverged, thus, greater plasticity index. In particle size analysis profiles showed changes in textural classes, especially the Gleysol with the highest silt fraction, and an indication of young soils with little weathering activity. We conclude that the physical attributes moisture, liquid limit, plastic limit, plasticity index clay, fine sand were the most sensitive in the environments distinction and pH chemicals, (H + Al), V, PST. The Planosol showed low permeability in the B horizon, thus having the greatest plasticity index distancing the limits between them. The areas studied showed acidity to alkalinity reactions with the presence of Al 3+ and (H + Al) and high salinity. The source material favored the increase in calcium, sodium, magnesium and potassium / A região semiárida é extremamente diversificada do ponto de vista de seus recursos naturais que variam de acordo com fatores como localização, tipos de solo, litologia e clima. No entanto, percebe-se fragilidade da região em estudo no que diz respeito à ação antrópica, tornando o local mais susceptível aos processos de degradação. Estudos avaliando atributos do solo na mesorregião do Oeste Potiguar no estado do Rio Grande do Norte são escassos, porém, sua quantificação em diferentes usos e ambientes, de forma integrada se faz necessária para o entendimento e consequente adoção de práticas adequadas às particularidades locais. Este estudo teve como objetivo avaliar os atributos físicos e químicos em diferentes usos agropecuários, detectando os mais sensíveis na distinção dos ambientes. A pesquisa foi realizada nos municípios de Pau dos Ferros, São Francisco do Oeste, Mossoró, Governador Dix-Sept Rosado. As áreas em estudo possuem características particulares quanto à classificação de seus solos e usos agropecuários. Foram realizadas análises de fertilidade e análises físicas como granulometria, limites de plasticidade e liquidez, índice de plasticidade e umidade gravimétrica. Os resultados foram interpretados por meio de técnicas de análise multivariada como ferramenta principal, especificamente a Análise Fatorial e agrupamento. Verificou-se um maior aporte de COT no Gleissolo (que favoreceu o aumento nos teores de P, Ca 2+ e K +), favorecido pelos resíduos orgânicos e má drenagem em função da fração argila. Os solos apresentaram caráter eutrófico (V> 50%), influenciados pela litologia, com exceção do Latossolo. No Gleissolo e Cambissolo ocorreram aumento nos limites de liquidez e plasticidade, em razão do aumento da fração argila e do carbono orgânico total, com aumento da umidade gravimétrica para atingir a friabilidade, com exceção, do Planossolo que apresentou baixa permeabilidade no horizonte B, onde os limites de plasticidade e liquidez se distanciaram, tendo assim, maior índice de plasticidade. Na análise granulométrica os perfis apresentaram variações nas classes texturais, com destaque para o Gleissolo que apresentou maior fração silte, sendo um indicativo de solos jovens com pouca atividade intempérica. Conclui-se que os atributos físicos umidade, limite de liquidez, limite de plasticidade, índice de plasticidade argila, areia fina foram os mais sensíveis na distinção dos ambientes e os químicos pH, (H+ Al ), V, PST. O Planossolo apresentou baixa permeabilidade no horizonte B, tendo assim o maior índice de plasticidade distanciando os limites entre si. As áreas estudadas apresentaram reações de acidez à alcalinidade com presença de Al3+ e (H + Al) e com elevada salinidade. O material de origem favoreceu o aumento nos teores de cálcio, sódio, magnésio e potássio / 2017-01-31