[pt] A interpretação manual de um horizonte sísmico é um processo muito custoso em termos de tempo de trabalho do intérprete, o que incentiva a pesquisa de métodos automáticos, ou semi automáticos, de rastreamento. Dentre as propostas existentes baseadas em correlação, uma limitação conhecida é o uso de abordagens locais para definir as amostras pertencentes ao horizonte rastreado. Esse tipo de abordagem possui bom desempenho em dados onde não há a presença de falhas sísmicas, porém, nas regiões de baixa coerência, característica das regiões ruidosas ou de falhas, ao tomar uma decisão local o rastreador fica suscetível à propagação de erro. O objetivo deste trabalho é avaliar o uso de algoritmos de menor caminho em grafos para a solução do problema de rastreamento de horizontes sísmicos, afim de propor um método de caráter global que seja robusto a diferentes feições sísmicas. / [en] The manual interpretation of a seismic horizon is a time consuming process, which drives the research for automatic or semi automatic tracking methods. Among the known propositions that use correlation, there is a common limitation: the usage of local approaches to determine which samples belong to the horizon. This kind of approach performs well in data where there are no seismi faults. However, by using only local information, it is prone to error propagation in low coherency areas, which usualy corresponds to fault regions. The goal of this work is to evaluate the performance of shortest path algorithms as a solution for the horizont tracking problem. It intends to propose a global method that is robust to different seismic features.

[pt] Neste trabalho apresentamos um algoritmo baseado em agrupamento de dados para o mapeamento automático de horizontes e de falhas sísmicas a partir de dados sísmicos 3D. Apresentamos uma técnica para quantizar o volume sísmico de entrada a partir dos neurônios do grafo resultante do processo de treinamento de uma instância do algoritmo Growing Neural Gas (GNG). No conjunto de amostras de entrada utilizadas pelo GNG, cada amostra representa um voxel do volume de entrada, e retém informações da vizinhança vertical desse voxel. Depois da etapa de treinamento, a partir do grafo gerado pelo GNG um novo volume quantizado é gerado, e nesse volume possíveis ambigüidades e imperfeições existentes no volume de entrada tendem a ser minimizadas. A partir do volume quantizado descrevemos uma nova técnica de extração de horizontes, desenvolvida com o objetivo de que seja possível mapear horizontes na presença de estruturas geológicas complexas, como por exemplo horizontes que possuam porções completamente desconectadas por uma ou mesmo diversas falhas sísmicas. Também iniciamos o desenvolvimento de uma abordagem de mapeamento de falhas sísmicas utilizando informações presentes no volume quantizado. Os resultados obtidos pelo processo de mapeamento de horizontes, testado em volumes diferentes, foram bastante promissores. Além disso, os resultados iniciais obtidos pelo processo de extração de falhas sugerem que a técnica pode vir a ser uma boa alternativa para a tarefa. / [en] In this work we present a clusterization-based method to map seismic horizons and faults from 3D seismic data. We describe a method used to quantize an initial seismic volume using a trained instance of the Growing Neural Gas (GNG) algorithm. To accomplish this task we create a training set where each sample corresponds to an entry volume voxel, retaining its vertical neighboring information. After the training procedure, the resulting graph is used to create a quantized version of the original volume. In this quantized volume both horizons and faults are more evidenced in the data, and we present a method that uses the created volume to map seismic horizons, even when they are completely disconnected by seismic faults. We also present another method that uses the quantized version of the volume to map the seismic faults. The horizon mapping procedure, tested in different volume date, yields good results. The preliminary results presented for the fault mapping procedure also yield good results, but needs further testing.

As Terras Pretas de Índio (TPI) apresentam por definição o horizonte A antrópico, de cor escura, com presença de artefatos líticos e/ou cerâmicos oriundos do processo de ocupação humana na Amazônia. As áreas que ocorrem se diferenciam dos solos adjacentes por exibirem e manterem condições químicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, mesmo após vários anos de cultivo. Essa pesquisa testa a hipótese que de que as TPI exibem condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas e, mais adequadas que às encontradas nos solos adjacentes. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físicas dos horizontes antrópicos de duas TPI relacionando-as com as propriedades estruturais do solo que podem limitar o crescimento de plantas. Para a realização deste estudo foram amostradas duas áreas com horizonte A antrópico (TPI) e amostras do solo adjacente. A primeira área está localizada na estação experimental da Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) no município de Iranduba, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Argissolo Amarelo Tb Distrófico. A segunda área está localizada em uma pequena propriedade agrícola no município de Manacapuru, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Latossolo Amarelo Tb Distrófico. Para a caracterização das propriedades físicas do solo, coletaram-se 120 amostras de solo indeformadas na profundidade entre 0-0,05 m e oito amostras de solo com o formato de blocos (7,0 x 15 x 22 cm). As amostras coletadas foram utilizadas para determinar a curva de retenção da água no solo, a condutividade hidráulica saturada, a curva de resistência do solo à penetração, a densidade do solo, densidade de partículas, a porosidade total do solo, a estabilidade e a resistência tênsil de agregados e a friabilidade do solo. Além das propriedades físicas, o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) e o índice \"S\" foram utilizados como indicadores da qualidade física do solo. A hipótese da pesquisa foi parcialmente comprovada. Os índices de qualidade do solo constataram que as Terras Pretas de Índio apresentam condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, entretanto, as TPI não apresentam propriedades físicas mais adequadas ao crescimento de plantas que os horizontes superficiais adjacentes. / Amazonian Dark Earth (ADE) presents an Anthropic A horizon, with dark color and presence of lithic and ceramics sherds. Those topsoil characteristics resulted from old Indian settlements from the pre-Columbian time in the Amazon Basin. ADE shows differences from the surrounding soils by its very good soil chemical characteristics and that are still in the most sites very fertile and productive after long time of cultivation. In this study we tested the hypothesis that ADE presents good soil physical conditions to plant growth, and more appropriate than the surrounding soil. The objective of this study was to evaluate physical properties of Anthropic horizons of two sites with ADE. The soil physical properties were discussed concerning the potencial impacts on plant growth. The Anthropic horizons from two ADE sites were sampled and also the A horizon from the surrounding soil. The ADE sites sampled were located in the Amazonas State in Brazil, one at the Experimental Research Station of Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) - Iranduba, the surrounding soil was an Dystric Yellow Acrisol. The another site was located near the city of Manacapuru - AM in a private farm. The adjacent soil in this area was classified as Dystric Yellow Ferralsol. At the depth of 0-0,05 m, 120 soil cores were collected along with eight soil box (7,0 x 15 x 22 cm). At the laboratory, soil samples were analyzed to determine: soil water retention curve, saturated hydraulic conductivity, penetration resistance curve, bulk density, particle density, total porosity, aggregate stability, tensile strength and friability. The Least Limiting Water Range (LLWR) and S indexes were used as soil physical quality indicators. The hypothesis was partially proven. The soil quality indexes indicated that ADE presented appropriate soil physical conditions for plant growth; however, the ADE had no better soil physical quality than the surrounding soil.

Latossolos com horizonte A húmico (LH) são solos com importantes reservas de carbono orgânico (CO) em profundidade. Esses solos são comuns nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, com menor ocorrência no Nordeste. Aspectos da gênese e preservação da matéria orgânica (MO) desses solos não foram completamente entendidos ainda. Particularmente interessantes são os processos responsáveis pelo espessamento (hiperdesenvolvimento) e estabilidade do CO do horizonte húmico. A hipótese de que a MO do horizonte húmico tenha importante contribuição de carbono (C) de origem pirogênica é testada. O objetivo deste trabalho foi, portanto, caracterizar quimicamente a MO do horizonte húmico e relacionar os resultados com a gênese e preservação do CO. Oito pedons de diferentes localidades do país (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina e Pernambuco) sob vegetação nativa foram empregados no estudo. Descrições morfológicas e análises de caracterização de rotina dos solos foram realizadas. Além disso, ácidos húmicos (AH) foram extraídos do horizonte húmico e analisados por ressonância magnética nuclear de 13C, enquanto que as frações leves (livre e oclusa), huminas e extratos alcalinos da MO dos mesmos pedons foram analisados através da pirólise. Os pedons possuem feições morfológicas conspícuas, como horizonte A hiperdesenvolvido, variando de 120 cm a 220 cm de espessura, e cores escuras em profundidade. Os horizontes húmicos são argilosos a muitos argilosos, fortemente ácidos e álicos. As formas de CO oxidável com dicromato respondem por 2/3 da reserva de carbono total (CT) do solo. Caulinita foi o principal mineral identificado por difratometria de raios X na fração argila desses indivíduos, seguido por gibbsita e, em alguns pedons, vermiculita com hidroxientrecamadas. Correlações entre atributos do solo e diferentes formas de C oxidável revelaram-se significativas apenas para alumínio pobremente cristalino extraído com oxalato de amônio ácido (r2 = 0,69), que se apresenta como um dos mecanismos de estabilização do C. Os AH apresentam estrutura química distinta entre os pedons e também variam com a profundidade, indicando, sobretudo o efeito do tipo de vegetação. Nos pedons estudados há maior concentração relativa de C alquila em superfície e C O-alquilas e C aromático em subsuperfície. A abundância de C O-alquilas sugere que boa parte da MO do horizonte húmico tem um grau de humificação pouco avançado. Os principais produtos da pirólise das frações leves, extratos alcalinos e huminas são carboidratos, compostos alifáticos e aromáticos, mas em proporções diferentes. As amostras da fração leve livre são mais ricas em resíduos frescos derivados de plantas, com presença de ligninas, enquanto que na fração leve oclusa (FLO) preponderam compostos aromáticos e alifáticos. Os extratos são enriquecidos em compostos de nitrogênio e carboidratos. A hipótese de uma MO altamente recalcitrante, formada predominantemente por produtos da decomposição de carvão foi rejeitada, já que produtos similares a esses foram encontrados apenas na FLO, que tem pouca importância no conteúdo de CT do solo. A estabilização da MO desses LH depende de 14 uma combinação de abundante entrada de biomassa e da atuação de mecanismos que retardam a mineralização da MO, como associações organominerais. / Ferralsols with umbric epipedons are soils with important organic carbon (OC) reserves in depth. These soils are common in the Southeast and South regions of Brazil, with fewer occurrences in the Northeast region. Both genesis and organic matter (OM) accumulation aspects of these soils were not completely understood yet. Particularly interesting are the soil processes responsible for thickening (over development) and for OC stability of the umbric horizon. The hypothesis that the OM from umbric epipedon has important pyrogenic carbon (C) contribution is tested. The aim of this work, therefore, was to characterize the chemistry of OM from umbric epipedon and to relate the results with soil genesis and OC preservation. Eigth pedons from different states of Brazil (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina and Pernambuco) under native vegetation were used in the study. Morphological descriptions and routine soil characterization analysis were carried out. Furthermore, humic acids (HA) were extracted from umbric horizon and analyzed by solid state 13C nuclear magnetic resonance, whereas light fractions (free and occluded), humin and alkaline extracts of the OM of the same pedons were analyzed by pyrolysis. The pedons have conspicuous morphological features, such as a developed umbric epipedon, ranging from 120 cm to 220 cm of thickness, and dark colors in depth. The umbric horizons are clayey to heavy clayey, strongly acidic and alic. Dichromate oxidable OC contents account for 2/3 of the total carbon (TC) soil reserve. Kaolinite is the main mineral identified by X ray diffractometry in the clay fraction, followed by gibbsite and vermiculite. Correlations between soil attributes and different forms of oxidable C were significant only for poorly crystalline aluminum forms extracted with oxalate ammonium acid (r2 = 0,69), which could be one of the C stabilization mechanisms. HA shown distinct chemical structures between pedons and also in depth, indicating the effect of the vegetation type. In the studied pedons there are higher relative concentration of alkyl C in surface and O-alkyl C and aromatic C in subsurface. Light fractions, alkaline extracts and humins main pyrolysis products are carbohydrates, aliphatic, and aromatic compounds, but in different proportions. In free light fraction (FLF) fresh residues derived from plants are common, with presence of lignin, whereas in the occluded light fraction (OLF), aromatic and aliphatic compounds predominate. Extracts are enriched in carbohydrates and N compounds. The hypothesis of a highly recalcitrant MO, produced by the fragments of charcoal in partial decomposition has been rejected, since they were found only into OLF, which has little importance in the TC content of soil. The stabilization of organic matter in these Ferralsols depends on a combination of abundant biomass input and the action of mechanisms to retard the mineralization of OM, such as a strong association with clay minerals.

A presente pesquisa teve por objetivo demonstrar quais processos pedogenéticos ocorrem na gênese e evolução de solos no setor noroeste do Estado do Paraná, mais especificamente a evolução de horizontes B níticos sobre B latossólicos em uma área de basaltos inseridos na faixa de transição litológica arenitos-basaltos deste setor do estado. A área de estudos é a bacia hidrográfica do córrego Gurupá, no município de Floraí/PR. Utilizamos técnicas e procedimentos de fotointerpretação para levantamento geológico com o objetivo de elucidar a distribuição do substrato, formas de relevo e solos associados, elaborando como produto final um Mapa Morfolitológico. Para a análise multiescalar da organização e dinâmica da cobertura pedológica utilizamos procedimentos propostos pela Análise Estrutural da Cobertura Pedológica. O sistema pedológico estudado apresenta um volume superficial arenoso e volumes subsuperficiais mais argilosos, com organizações em blocos poliédricos ou microagregados, bem distinguíveis em campo; a análise dos parâmetros físicos e químicos demonstrou uma diferenciação morfológica dos grãos de quartzo em profundidade e concentração heterogênea de elementos e óxidos nos perfis estudados. Com o auxílio de conceitos, técnicas e procedimentos da micromorfologia de solos, demonstramos que na área de estudos ocorre uma intensa dissolução geoquímica de grãos de quartzo, sob a forma de golfos de dissolução, separações plásmicas mais abundantes no contato entre os volumes arenoso e argiloso, com evolução em profundidade, e intensa acumulação de argila iluviada em subsuperfície, provocando reorganizações de núcleos microagregados em blocos poliédricos, com evolução ascendente. Em síntese, este sistema evolui em decorrência do transporte de matéria que promove reorganizações no interior da cobertura pedológica (processo de eluviação-iluviação), indicando que a área passa por um período de desequilíbrio pedobioclimático. / The goal of the present research is to show which pedogenetic processes take place in the genesis and evolution of soils in the northwest of the state of Paraná, aiming specifically on the formation of nitic horizons on top of latosolic horizons in a basaltic area, inserted in a lithological transition zone, between basalts and sandstones. The study area is the Gurupá Creek hydrographical basin, located in Floraí - PR. In this process, photointerpretation techniques and procedures were used for the geological survey, in order to elucidate the substratum´s distribution, landforms and associated soils. The final cartographic product is a Morpholithological Map. The Structural Analysis of the Pedological Coverage supplied us with the procedures which allowed the multi-scalar analysis of the organization and dynamics of the soil coverage. The pedological system studied in this research presents a sandy superficial volume, and an increase in clay content in the subsuperficial volumes, organized in polyhedral blocks or microaggregated structure, clearly distinguishable during the field work; the analysis of the physical and chemical parameters revealed a morphological difference between the quartz grains in depth and heterogeneous concentration of elements and oxides in the studied profiles. With the support of different concepts, techniques and procedures of soil micromorphology, we demonstrated that an intense geochemical dissolution of the quartz grains is currently taking place, in the form of dissolution gulfs, abundant plasmic separations in the contact of the sandy and argilic volumes, with an evolution in depth and intense illuviated clay accumulation in the subsurface, causing the reorganization of the microaggregated structure in polyhedral blocks, with an ascending evolution. In synthesis, this system evolves through the transportation of matter, which promotes reorganizations within the pedological coverage (elluviation/illuviation), indicating that the area is going through a period of pedobioclimatic imbalance.

A evolução da planície costeira do Estado de São Paulo foi influenciada por eventos de transgressões e regressões do mar durante o Quaternário e suas características resultam da interação da dinâmica dos processos geológicogeomorfológicos que agiram continuamente durante esses eventos. Os solos de maior ocorrência nesse ambiente, genericamente chamado de restinga, são os Espodossolos, caracterizados pela presença de horizonte espódico (Bh ou Bhm). São poucos os estudos científicos relacionadas à gênese destes solos em regiões tropicais, assim como há poucos estudos detalhados avaliando as características e a composição química da matéria orgânica (MO) presente nestes solos, bem como as suas relações com a transcorrência do tempo e as condições de drenagem. Os municípios paulistas de Cananéia e Bertioga foram selecionados para o desenvolvimento desta pesquisa devido à presença de diferentes unidades sedimentares e de vegetação remanescente. A caracterização dos ácidos húmicos (AH) extraídos dos horizontes dos diferentes perfis de Espodossolos com o emprego de técnicas espectroscópicas como Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 13C, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Fluorescência, bem como o fracionamento quantitativo das substâncias húmicas (SH), foram realizadas com o objetivo de se conseguir um maior detalhamento da matéria orgânica (MO) presente nesses solos e, a partir daí, relacionar os resultados com a estabilidade do carbono e o tempo de residência médio (TRM) da MO. A principal hipótese testada foi a de que os perfis com a MO com maior TRM teriam os maiores conteúdos de compostos mais recalcitrantes e as condições de drenagem dos perfis poderia interferir nas concentrações e características desses compostos. Neste âmbito, os principais resultados relacionados com os objetivos foram: (a) independente do perfil, os espectros de RMN de 13C dos AH apresentaram uma tendência de diminuição das porcentagens de alquil C e O-alifáticos e aumento de aromáticos, carboxílicos e carbonílicos em profundidade; (b) os perfis mais antigos foram os que apresentaram as maiores concentrações de compostos mais recalcitrantes, principalmente nos horizontes subsuperficiais (Bh e Bhm), essa inferência pode indicar que com a transcorrência do tempo a MO presente tende a sofrer alterações na sua composição e se tornar mais recalcitrante; (c) as condições de drenagem e a presença ou não de horizonte cimentado (Bhm) pode, de certa forma, estabelecer uma diferenciação na distribuição das frações húmicas ao longo dos perfis. / The evolution of the coastal plain of São Paulo State was influenced by transgressions and regressions events of the sea during the Quaternary and their characteristics result from the interaction of the dynamics of geologicalgeomorphological processes that acted continuously during these events. The soils of higher occurrence in this environment, generically called restinga, are Espodossolos, have characterized by the presence of spodic horizon (Bh or Bhm). Few scientific studies related to the genesis of these soils in tropical regions, as there are few detailed studies assessing the characteristics and chemical composition of organic matter (OM) present in these soils and their relations with the transcurrent time and conditions drainage. The municipalities of Cananéia and Bertioga were selected for this research due to the presence of different sedimentary units and the remaining vegetation. The characterization of humic acids (HA) extracted from different horizons of Espodossolos profiles with the use of spectroscopic techniques as Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of 13C spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) and Fluorescence, as well as the quantitative fractionation humic substance (HS) were conducted with the aim of achieving a greater detail of organic matter (OM) present in these soils and, thereafter, to relate the results with the stable carbon and the mean residence time (MRT) of OM. The main hypothesis tested was that the profiles with the OM with higher MRT would have the higher content of recalcitrant compounds and the drainage of the profiles could influence the concentrations and characteristics of these compounds. In this context, the main results related to the aims were: (a) regardless of the profile, the 13C NMR spectra of the HA showed a tendency to decrease the percentage of alkyl C and O-aliphatic and increased aromatic, carboxyl and carbonyl in depth; (b) older profiles showed the highest concentrations of the more recalcitrant compounds, especially in the subsurface horizons (Bh and Bhm), this inference may indicate that with the transcurrent time the OM tends to change in its composition and becomes more recalcitrant; (c) the drainage and the presence or absence of cemented horizon (Bhm) can somehow make a difference in the distribution of humic fractions along the profiles.

A ocorrência de solos com horizonte A húmico (Ah) hiperdesenvolvido ainda é pouco entendida. Nos Latossolos com esse horizonte (Lh) ele freqüentemente é muito espesso, com baixa saturação por bases e cor escura advinda do relativamente grande acúmulo de matéria orgânica até profundidades superiores a 100 cm. Exceto para a região Sul, tais atributos estão em desconformidade com as atuais condições de clima e vegetação em que esses Lh se encontram. Objetivou-se definir variáveis ambientais que teriam influenciado na gênese desse horizonte em Latossolos, investigando-se dados de morfologia, textura, geoquímica, geomorfologia e evidências de paleoambientes. Realizou-se primeiro um estudo bibliográfico das principais características dos Lh no Brasil, em um conjunto de 39 perfis. Destes, 11 variáveis, representando atributos ambientais, químicos e granulométricos do solo foram submetidas a análises estatísticas multivariadas, para agrupá-los segundo similaridades. Três grupos foram definidos: G1 - Latossolos Brunos e Vermelhos em superfícies de cimeira da região Sul, com os mais altos teores de carbono orgânico e de Fe2O3, Ah menos espesso e mineralogia mais oxídica que os demais; G2- Latossolos Vermelho-Amarelos e Amarelos em antigas superfícies geomorfológicas da região Sudeste, associados à vegetação e clima de altitude, com valores intermediários de carbono e de mineralogia; G3 - Latossolos Vermelho-Amarelos e Amarelos com Ah mais espessos, encontrados nos níveis mais elevados de superfícies intermediárias (Depressão Periférica Paulista e Tabuleiros do Nordeste),com os menores teores de carbono e mineralogia caulinítica. Baseados nesses agrupamentos amostraram-se 30 pedons para fins de caracterização detalhada: análise total de Zr e Ti para identificar descontinuidades e técnicas isotópicas (13C,14C) aliadas a análises de fitólitos para inferir paleoambientes. Para esta análise procedimentos de extração de fitólitos foram adaptados. Nas regiões Sudeste e Nordeste o Ah teria se formado sob vegetação menos densa que a atual, como indicado pelos fitólitos e valor 13C que indicou mistura de plantas de ciclo C3 e C4 (~-22), que revelaram predomínio de plantas C3 e, na região Sul, vegetação mais aberta com predomínio de plantas C4 (~-16), indicando clima mais seco entre o Holoceno inferior e médio. A partir das datações 14C e dos valores 13C inferiu-se um empobrecimento isotópico (~-25) no Holoceno superior, sugerindo expansão da vegetação de floresta para todas as regiões, associada à clima mais úmido e quente, semelhante ao atual, nas regiões Sudeste e Nordeste e mais úmido e frio, na região Sul. Esses resultados indicaram que vegetação e climas pretéritos, associados aos materiais de origem e estabilidade do relevo, têm participação importante na geografia e nos processos de formação do material de origem e dos horizontes Ah. As relações Ti/Zr indicaram descontinuidades litológicas, fato que sugere a ação de processos de coluvionamento no espessamento dos Ah que, com isso, podem ser considerados como poligenéticos. O Ah constitui um importante registro das variações climáticas ocorridas durante o Quaternário sendo considerado como um paleossolo relictual. A integração da análise isotópica, de fitólitos, análise total de Zr e Ti, com a morfologia e análises de rotina foram bastante úteis para esclarecer a origem dos Ah desses Lh. / Thick humic A horizons (umbric epipedons) may be found in several Brazilian Latosols (well drained Oxisols - Lh). This dark colored horizon (Ah) is frequently more than 1m thick and has a large stock of soil organic matter (SOM) and differ from nearby Latosols without an Ah and on younger surfaces and do not conform with present climate and vegetation. Several hypothesis about their genesis had been raised but without a good pedogenetic understanding. This thesis aims to define environmental variables responsible for their formation. Several pedons were examined through their morphology and landscape position, and their soil materials were studied by geochemistry methods and paleoenviromental evidence by C isotope and phytolith assemblages. First, a bibliographic survey was performed to choose a set of 39 profiles were chosen to be studied on a data set where 11 noted chemical and granulometric attributes and one environmental variable were submitted to multivariate statistic analysis in order to group then according to similarities. Three groups were defined: G1 - Brown and Red Latosols from summit surfaces of the Brazilian Southern uplands (with the highest clay, organic carbon and iron oxide values, but with thinner epipedons than the others groups). G2 - Yellow-Red and Yellow Latosols, predominantly found in summit positions, remnant ancient geomorphic surfaces from the Southeast region and associated with the vegetation adapted to high altitudinal tropical climate. G3 - Red Yellow and Yellow Latosols from the Brazilian Southeastern piedmont upland surfaces and Northeastern coastal tablelands (with the thickest umbric epipedons, loamy to clayey textures, lower carbon contents, and a kaolinitic mineralogy). From this analysis 30 Lh representative pedons were field sampled to be characterized, including total Zr and Ti contents, stable carbon isotopes (13C, 14C) and phytolith analysis, in order to better understand paleo-environmental conditions they were subjected. For the phytolith extraction laboratory procedure were adapted in order to better separate and clean then from oxidic coatings. The SOM isotope data and phytolith assemblages indicated that these Ah were formed under a less dense vegetation than the present one: a probably mixture of C3 and C4 (~-22) plants, with more contribution of the C3 in the Southeast and Northeast regions, a more open (~-16, grassy), vegetation (with contribution of C4 plants) in the middle to medium Holocene indicating the presence of a drier climate in the Southern region. From the Late Holocene a more 13C depleted values (~-25) was observed, suggesting the expansion of the tropical and subtropical forests in this region, probably associate to a humid and warm climate in the Southeast and Northeast regions, and humid and cold in the Southern region. The combination of climate and vegetation late, parent material, and stability relief have played a major role in the geographic and formation of the parent material and pedogenetic horizons of these Lh, and thus they should be considered as polygenetic soils. The humic horizons constitute an important register of Holocene climate change and that they should be considered as relic paleosoils.

A evolução da planície costeira do Estado de São Paulo foi influenciada por eventos de transgressões e regressões do mar durante o Quaternário e suas características resultam da interação da dinâmica dos processos geológicogeomorfológicos que agiram continuamente durante esses eventos. Os solos de maior ocorrência nesse ambiente, genericamente chamado de restinga, são os Espodossolos, caracterizados pela presença de horizonte espódico (Bh ou Bhm). São poucos os estudos científicos relacionadas à gênese destes solos em regiões tropicais, assim como há poucos estudos detalhados avaliando as características e a composição química da matéria orgânica (MO) presente nestes solos, bem como as suas relações com a transcorrência do tempo e as condições de drenagem. Os municípios paulistas de Cananéia e Bertioga foram selecionados para o desenvolvimento desta pesquisa devido à presença de diferentes unidades sedimentares e de vegetação remanescente. A caracterização dos ácidos húmicos (AH) extraídos dos horizontes dos diferentes perfis de Espodossolos com o emprego de técnicas espectroscópicas como Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 13C, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Fluorescência, bem como o fracionamento quantitativo das substâncias húmicas (SH), foram realizadas com o objetivo de se conseguir um maior detalhamento da matéria orgânica (MO) presente nesses solos e, a partir daí, relacionar os resultados com a estabilidade do carbono e o tempo de residência médio (TRM) da MO. A principal hipótese testada foi a de que os perfis com a MO com maior TRM teriam os maiores conteúdos de compostos mais recalcitrantes e as condições de drenagem dos perfis poderia interferir nas concentrações e características desses compostos. Neste âmbito, os principais resultados relacionados com os objetivos foram: (a) independente do perfil, os espectros de RMN de 13C dos AH apresentaram uma tendência de diminuição das porcentagens de alquil C e O-alifáticos e aumento de aromáticos, carboxílicos e carbonílicos em profundidade; (b) os perfis mais antigos foram os que apresentaram as maiores concentrações de compostos mais recalcitrantes, principalmente nos horizontes subsuperficiais (Bh e Bhm), essa inferência pode indicar que com a transcorrência do tempo a MO presente tende a sofrer alterações na sua composição e se tornar mais recalcitrante; (c) as condições de drenagem e a presença ou não de horizonte cimentado (Bhm) pode, de certa forma, estabelecer uma diferenciação na distribuição das frações húmicas ao longo dos perfis. / The evolution of the coastal plain of São Paulo State was influenced by transgressions and regressions events of the sea during the Quaternary and their characteristics result from the interaction of the dynamics of geologicalgeomorphological processes that acted continuously during these events. The soils of higher occurrence in this environment, generically called restinga, are Espodossolos, have characterized by the presence of spodic horizon (Bh or Bhm). Few scientific studies related to the genesis of these soils in tropical regions, as there are few detailed studies assessing the characteristics and chemical composition of organic matter (OM) present in these soils and their relations with the transcurrent time and conditions drainage. The municipalities of Cananéia and Bertioga were selected for this research due to the presence of different sedimentary units and the remaining vegetation. The characterization of humic acids (HA) extracted from different horizons of Espodossolos profiles with the use of spectroscopic techniques as Nuclear Magnetic Resonance (NMR) of 13C spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) and Fluorescence, as well as the quantitative fractionation humic substance (HS) were conducted with the aim of achieving a greater detail of organic matter (OM) present in these soils and, thereafter, to relate the results with the stable carbon and the mean residence time (MRT) of OM. The main hypothesis tested was that the profiles with the OM with higher MRT would have the higher content of recalcitrant compounds and the drainage of the profiles could influence the concentrations and characteristics of these compounds. In this context, the main results related to the aims were: (a) regardless of the profile, the 13C NMR spectra of the HA showed a tendency to decrease the percentage of alkyl C and O-aliphatic and increased aromatic, carboxyl and carbonyl in depth; (b) older profiles showed the highest concentrations of the more recalcitrant compounds, especially in the subsurface horizons (Bh and Bhm), this inference may indicate that with the transcurrent time the OM tends to change in its composition and becomes more recalcitrant; (c) the drainage and the presence or absence of cemented horizon (Bhm) can somehow make a difference in the distribution of humic fractions along the profiles.

A ocorrência de solos com horizonte A húmico (Ah) hiperdesenvolvido ainda é pouco entendida. Nos Latossolos com esse horizonte (Lh) ele freqüentemente é muito espesso, com baixa saturação por bases e cor escura advinda do relativamente grande acúmulo de matéria orgânica até profundidades superiores a 100 cm. Exceto para a região Sul, tais atributos estão em desconformidade com as atuais condições de clima e vegetação em que esses Lh se encontram. Objetivou-se definir variáveis ambientais que teriam influenciado na gênese desse horizonte em Latossolos, investigando-se dados de morfologia, textura, geoquímica, geomorfologia e evidências de paleoambientes. Realizou-se primeiro um estudo bibliográfico das principais características dos Lh no Brasil, em um conjunto de 39 perfis. Destes, 11 variáveis, representando atributos ambientais, químicos e granulométricos do solo foram submetidas a análises estatísticas multivariadas, para agrupá-los segundo similaridades. Três grupos foram definidos: G1 - Latossolos Brunos e Vermelhos em superfícies de cimeira da região Sul, com os mais altos teores de carbono orgânico e de Fe2O3, Ah menos espesso e mineralogia mais oxídica que os demais; G2- Latossolos Vermelho-Amarelos e Amarelos em antigas superfícies geomorfológicas da região Sudeste, associados à vegetação e clima de altitude, com valores intermediários de carbono e de mineralogia; G3 - Latossolos Vermelho-Amarelos e Amarelos com Ah mais espessos, encontrados nos níveis mais elevados de superfícies intermediárias (Depressão Periférica Paulista e Tabuleiros do Nordeste),com os menores teores de carbono e mineralogia caulinítica. Baseados nesses agrupamentos amostraram-se 30 pedons para fins de caracterização detalhada: análise total de Zr e Ti para identificar descontinuidades e técnicas isotópicas (13C,14C) aliadas a análises de fitólitos para inferir paleoambientes. Para esta análise procedimentos de extração de fitólitos foram adaptados. Nas regiões Sudeste e Nordeste o Ah teria se formado sob vegetação menos densa que a atual, como indicado pelos fitólitos e valor 13C que indicou mistura de plantas de ciclo C3 e C4 (~-22), que revelaram predomínio de plantas C3 e, na região Sul, vegetação mais aberta com predomínio de plantas C4 (~-16), indicando clima mais seco entre o Holoceno inferior e médio. A partir das datações 14C e dos valores 13C inferiu-se um empobrecimento isotópico (~-25) no Holoceno superior, sugerindo expansão da vegetação de floresta para todas as regiões, associada à clima mais úmido e quente, semelhante ao atual, nas regiões Sudeste e Nordeste e mais úmido e frio, na região Sul. Esses resultados indicaram que vegetação e climas pretéritos, associados aos materiais de origem e estabilidade do relevo, têm participação importante na geografia e nos processos de formação do material de origem e dos horizontes Ah. As relações Ti/Zr indicaram descontinuidades litológicas, fato que sugere a ação de processos de coluvionamento no espessamento dos Ah que, com isso, podem ser considerados como poligenéticos. O Ah constitui um importante registro das variações climáticas ocorridas durante o Quaternário sendo considerado como um paleossolo relictual. A integração da análise isotópica, de fitólitos, análise total de Zr e Ti, com a morfologia e análises de rotina foram bastante úteis para esclarecer a origem dos Ah desses Lh. / Thick humic A horizons (umbric epipedons) may be found in several Brazilian Latosols (well drained Oxisols - Lh). This dark colored horizon (Ah) is frequently more than 1m thick and has a large stock of soil organic matter (SOM) and differ from nearby Latosols without an Ah and on younger surfaces and do not conform with present climate and vegetation. Several hypothesis about their genesis had been raised but without a good pedogenetic understanding. This thesis aims to define environmental variables responsible for their formation. Several pedons were examined through their morphology and landscape position, and their soil materials were studied by geochemistry methods and paleoenviromental evidence by C isotope and phytolith assemblages. First, a bibliographic survey was performed to choose a set of 39 profiles were chosen to be studied on a data set where 11 noted chemical and granulometric attributes and one environmental variable were submitted to multivariate statistic analysis in order to group then according to similarities. Three groups were defined: G1 - Brown and Red Latosols from summit surfaces of the Brazilian Southern uplands (with the highest clay, organic carbon and iron oxide values, but with thinner epipedons than the others groups). G2 - Yellow-Red and Yellow Latosols, predominantly found in summit positions, remnant ancient geomorphic surfaces from the Southeast region and associated with the vegetation adapted to high altitudinal tropical climate. G3 - Red Yellow and Yellow Latosols from the Brazilian Southeastern piedmont upland surfaces and Northeastern coastal tablelands (with the thickest umbric epipedons, loamy to clayey textures, lower carbon contents, and a kaolinitic mineralogy). From this analysis 30 Lh representative pedons were field sampled to be characterized, including total Zr and Ti contents, stable carbon isotopes (13C, 14C) and phytolith analysis, in order to better understand paleo-environmental conditions they were subjected. For the phytolith extraction laboratory procedure were adapted in order to better separate and clean then from oxidic coatings. The SOM isotope data and phytolith assemblages indicated that these Ah were formed under a less dense vegetation than the present one: a probably mixture of C3 and C4 (~-22) plants, with more contribution of the C3 in the Southeast and Northeast regions, a more open (~-16, grassy), vegetation (with contribution of C4 plants) in the middle to medium Holocene indicating the presence of a drier climate in the Southern region. From the Late Holocene a more 13C depleted values (~-25) was observed, suggesting the expansion of the tropical and subtropical forests in this region, probably associate to a humid and warm climate in the Southeast and Northeast regions, and humid and cold in the Southern region. The combination of climate and vegetation late, parent material, and stability relief have played a major role in the geographic and formation of the parent material and pedogenetic horizons of these Lh, and thus they should be considered as polygenetic soils. The humic horizons constitute an important register of Holocene climate change and that they should be considered as relic paleosoils.

Latossolos com horizonte A húmico (LH) são solos com importantes reservas de carbono orgânico (CO) em profundidade. Esses solos são comuns nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, com menor ocorrência no Nordeste. Aspectos da gênese e preservação da matéria orgânica (MO) desses solos não foram completamente entendidos ainda. Particularmente interessantes são os processos responsáveis pelo espessamento (hiperdesenvolvimento) e estabilidade do CO do horizonte húmico. A hipótese de que a MO do horizonte húmico tenha importante contribuição de carbono (C) de origem pirogênica é testada. O objetivo deste trabalho foi, portanto, caracterizar quimicamente a MO do horizonte húmico e relacionar os resultados com a gênese e preservação do CO. Oito pedons de diferentes localidades do país (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina e Pernambuco) sob vegetação nativa foram empregados no estudo. Descrições morfológicas e análises de caracterização de rotina dos solos foram realizadas. Além disso, ácidos húmicos (AH) foram extraídos do horizonte húmico e analisados por ressonância magnética nuclear de 13C, enquanto que as frações leves (livre e oclusa), huminas e extratos alcalinos da MO dos mesmos pedons foram analisados através da pirólise. Os pedons possuem feições morfológicas conspícuas, como horizonte A hiperdesenvolvido, variando de 120 cm a 220 cm de espessura, e cores escuras em profundidade. Os horizontes húmicos são argilosos a muitos argilosos, fortemente ácidos e álicos. As formas de CO oxidável com dicromato respondem por 2/3 da reserva de carbono total (CT) do solo. Caulinita foi o principal mineral identificado por difratometria de raios X na fração argila desses indivíduos, seguido por gibbsita e, em alguns pedons, vermiculita com hidroxientrecamadas. Correlações entre atributos do solo e diferentes formas de C oxidável revelaram-se significativas apenas para alumínio pobremente cristalino extraído com oxalato de amônio ácido (r2 = 0,69), que se apresenta como um dos mecanismos de estabilização do C. Os AH apresentam estrutura química distinta entre os pedons e também variam com a profundidade, indicando, sobretudo o efeito do tipo de vegetação. Nos pedons estudados há maior concentração relativa de C alquila em superfície e C O-alquilas e C aromático em subsuperfície. A abundância de C O-alquilas sugere que boa parte da MO do horizonte húmico tem um grau de humificação pouco avançado. Os principais produtos da pirólise das frações leves, extratos alcalinos e huminas são carboidratos, compostos alifáticos e aromáticos, mas em proporções diferentes. As amostras da fração leve livre são mais ricas em resíduos frescos derivados de plantas, com presença de ligninas, enquanto que na fração leve oclusa (FLO) preponderam compostos aromáticos e alifáticos. Os extratos são enriquecidos em compostos de nitrogênio e carboidratos. A hipótese de uma MO altamente recalcitrante, formada predominantemente por produtos da decomposição de carvão foi rejeitada, já que produtos similares a esses foram encontrados apenas na FLO, que tem pouca importância no conteúdo de CT do solo. A estabilização da MO desses LH depende de 14 uma combinação de abundante entrada de biomassa e da atuação de mecanismos que retardam a mineralização da MO, como associações organominerais. / Ferralsols with umbric epipedons are soils with important organic carbon (OC) reserves in depth. These soils are common in the Southeast and South regions of Brazil, with fewer occurrences in the Northeast region. Both genesis and organic matter (OM) accumulation aspects of these soils were not completely understood yet. Particularly interesting are the soil processes responsible for thickening (over development) and for OC stability of the umbric horizon. The hypothesis that the OM from umbric epipedon has important pyrogenic carbon (C) contribution is tested. The aim of this work, therefore, was to characterize the chemistry of OM from umbric epipedon and to relate the results with soil genesis and OC preservation. Eigth pedons from different states of Brazil (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina and Pernambuco) under native vegetation were used in the study. Morphological descriptions and routine soil characterization analysis were carried out. Furthermore, humic acids (HA) were extracted from umbric horizon and analyzed by solid state 13C nuclear magnetic resonance, whereas light fractions (free and occluded), humin and alkaline extracts of the OM of the same pedons were analyzed by pyrolysis. The pedons have conspicuous morphological features, such as a developed umbric epipedon, ranging from 120 cm to 220 cm of thickness, and dark colors in depth. The umbric horizons are clayey to heavy clayey, strongly acidic and alic. Dichromate oxidable OC contents account for 2/3 of the total carbon (TC) soil reserve. Kaolinite is the main mineral identified by X ray diffractometry in the clay fraction, followed by gibbsite and vermiculite. Correlations between soil attributes and different forms of oxidable C were significant only for poorly crystalline aluminum forms extracted with oxalate ammonium acid (r2 = 0,69), which could be one of the C stabilization mechanisms. HA shown distinct chemical structures between pedons and also in depth, indicating the effect of the vegetation type. In the studied pedons there are higher relative concentration of alkyl C in surface and O-alkyl C and aromatic C in subsurface. Light fractions, alkaline extracts and humins main pyrolysis products are carbohydrates, aliphatic, and aromatic compounds, but in different proportions. In free light fraction (FLF) fresh residues derived from plants are common, with presence of lignin, whereas in the occluded light fraction (OLF), aromatic and aliphatic compounds predominate. Extracts are enriched in carbohydrates and N compounds. The hypothesis of a highly recalcitrant MO, produced by the fragments of charcoal in partial decomposition has been rejected, since they were found only into OLF, which has little importance in the TC content of soil. The stabilization of organic matter in these Ferralsols depends on a combination of abundant biomass input and the action of mechanisms to retard the mineralization of OM, such as a strong association with clay minerals.