A presente pesquisa está centrada na interpretação das análises de palinofácies e de geoquímica orgânica realizadas em três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) de zonas úmidas continentais influenciadas por diferentes regimes hidrológicos na faixa climática subtropical durante o Quaternário no sul do Brasil (Estado do Rio Grande do Sul) com o principal objetivo de demonstrar a utilidade dessas análises para a obtenção de dados paleoclimáticos e paleoambientais. A análise de palinofácies realizada nos testemunhos T1-Mina do Museu (7.963 anos antes do presente - AP) e T2-Mina Modelo (9.542 anos AP), provenientes de Ametista do Sul, e no testemunho T3-Iraí (10.586 anos BP), proveniente de Iraí, revelou um amplo domínio do Grupo Fitoclasto. Os Palinomorfos são o segundo grupo dominante e o Grupo Produto Amorfo é o menos abundante. Esse tipo de análise foi particularmente eficaz para as interpretações dos eventos de precipitação e de sucessão vegetacional em Ametista do Sul, porque o isolamento hidrológico desses alagados efêmeros de altitude torna-os muito sensíveis aos efeitos climáticos. As flutuações na profundidade da água foram inferidas a partir das concentrações dos elementos autóctones (especialmente Botryoccocus e outras algas), que predominam nos intervalos basais e tendem a diminuir progressivamente em direção ao topo. Pseudoschizaea, por sua vez, parece atuar como um marcador biológico de intervalos de transição. O aumento da frequência e da variedade dos esporomorfos terrestres nas camadas mais superficiais indica um aumento da diversidade vegetal e está relacionado ao processo de evolução sucessional da área. Para Ametista do Sul, os resultados permitiram determinar que as oscilações nos padrões de umidade resultaram em um padrão intermitente do nível de água dos alagados, o qual pode representar um reflexo de mudanças climáticas regionais ou, talvez, de mudanças em escala global relacionadas com os “eventos Bond”. Em Iraí, a fração orgânica melhor representada é constituída por elementos derivados de plantas terrestres, uma característica típica da matéria orgânica preservada em turfeiras Esse tipo de ambiente úmido nunca chegou a secar completamente, uma vez que os teores de umidade eram subsidiados por diferentes fatores, tais como o nível do lençol freático, as inundações do Rio Uruguai e a água da chuva. A ocorrência muito baixa de algas, contudo, indica que a profundidade da água não era suficientemente espessa para o desenvolvimento da biomassa algálica, embora o ambiente anóxico e redutor também possa ter limitado a expansão deste grupo. Os parâmetros organogeoquímicos foram particularmente úteis para interpretações de eventos de anoxia e de mudanças nos regimes hidrológicos dos sedimentos turfosos. Os teores de carbono orgânico total (COT) e enxofre total (ST) são mais altos na porção basal do perfil, diminuindo em direção ao topo, e podem estar relacionados ao regime hidrológico ou à interferência antrópica na dinâmica da paisagem. O teor anômalo de enxofre observado em uma das amostras de Iraí pode ser devido a uma fonte externa e talvez relacionado com a presença de fontes termais na região. A presente pesquisa tem potencial como uma referência moderna capaz de ser aplicada na reconstrução de paleoambientes continentais análogos associados a regiões alagadas em cinturões subtropicais. / The present research focuses on the interpretation of the palynofacies and organic geochemistry analyses performed on three sedimentary cores (T1, T2 and T3) from continental wetlands influenced by different hydrological regimes in the sub-tropical climatic belt during the Quaternary in southern Brazil (Rio Grande do Sul State), with the main goal of demonstrating the usefulness of these analyses for obtaining paleoclimatic and palaeoenvironmental data. Palynofacies analysis was performed for the cores T1-Mina do Museu (7963 years before present - BP) and T2-Mina Modelo (9542 years BP) from Ametista do Sul, and for the T3-Iraí core (10586 years BP) from Iraí and revealed a high dominance of the Phytoclast Group. The Palynomorph is the second most dominant group and the Amorphous Product is the least abundant group. This kind of analysis was particularly effective in the interpretations of rainfall events and vegetation succession in Ametista do Sul, because the hydrological isolation renders the ephemeral ponds at high altitude highly sensitive to climatic effects. The fluctuations in the water depth are inferred from the concentration of the autochthonous elements (especially Botryoccocus and other algae), which predominate in the basal intervals and tend to decrease progressively towards the top. Pseudoschizaea, in its turn, appears to act as a biological marker for transitional intervals. The increasing frequency and variety of the terrestrial sporomorphs in the topmost interval indicate an increased vegetal diversity and is most likely related to the process of successional evolution of the area. For Ametista do Sul, the results allowed to determine that the oscillations in the moisture pattern resulted in the intermittent feature of pond water level and this may reflect the regional climate changes or perhaps the global scale changes related to the Bond events. In Iraí, the better represented organic fraction consists of elements derived from terrestrial plants, a characteristic typical of organic matter preserved in peat bogs. This kind of wetland never dried completely, since the moisture content was subsidized by different factors, such as the groundwater, the flood events of the Uruguay River and the rainfall water. The very low occurrence of algae, however, indicates that the water was not deep enough for the development of algalic biomass, although the anoxic, reducing environment may also have limited the expansion of this group. The organic geochemistry parameters were particularly useful for interpretation of anoxia events and changes of hydrological regimes in the peaty sediment. The total organic carbon (TOC) and the total sulfur (TS) contents are higher in the basal portion of the profile, decreasing towards the top and could be linked to hydrologic regimes or to anthropogenic interference in the landscape dynamics. The anomalous TS content observed in one of the samples from Iraí might be due to an external source and perhaps related to the presence of thermal springs in the region. The present research has potential as a modern reference that can be applied in the reconstruction of past analogous continental paleoenvironments associated to wetland areas in subtropical belts.

A presente pesquisa está centrada na interpretação das análises de palinofácies e de geoquímica orgânica realizadas em três perfis sedimentares (T1, T2 e T3) de zonas úmidas continentais influenciadas por diferentes regimes hidrológicos na faixa climática subtropical durante o Quaternário no sul do Brasil (Estado do Rio Grande do Sul) com o principal objetivo de demonstrar a utilidade dessas análises para a obtenção de dados paleoclimáticos e paleoambientais. A análise de palinofácies realizada nos testemunhos T1-Mina do Museu (7.963 anos antes do presente - AP) e T2-Mina Modelo (9.542 anos AP), provenientes de Ametista do Sul, e no testemunho T3-Iraí (10.586 anos BP), proveniente de Iraí, revelou um amplo domínio do Grupo Fitoclasto. Os Palinomorfos são o segundo grupo dominante e o Grupo Produto Amorfo é o menos abundante. Esse tipo de análise foi particularmente eficaz para as interpretações dos eventos de precipitação e de sucessão vegetacional em Ametista do Sul, porque o isolamento hidrológico desses alagados efêmeros de altitude torna-os muito sensíveis aos efeitos climáticos. As flutuações na profundidade da água foram inferidas a partir das concentrações dos elementos autóctones (especialmente Botryoccocus e outras algas), que predominam nos intervalos basais e tendem a diminuir progressivamente em direção ao topo. Pseudoschizaea, por sua vez, parece atuar como um marcador biológico de intervalos de transição. O aumento da frequência e da variedade dos esporomorfos terrestres nas camadas mais superficiais indica um aumento da diversidade vegetal e está relacionado ao processo de evolução sucessional da área. Para Ametista do Sul, os resultados permitiram determinar que as oscilações nos padrões de umidade resultaram em um padrão intermitente do nível de água dos alagados, o qual pode representar um reflexo de mudanças climáticas regionais ou, talvez, de mudanças em escala global relacionadas com os “eventos Bond”. Em Iraí, a fração orgânica melhor representada é constituída por elementos derivados de plantas terrestres, uma característica típica da matéria orgânica preservada em turfeiras Esse tipo de ambiente úmido nunca chegou a secar completamente, uma vez que os teores de umidade eram subsidiados por diferentes fatores, tais como o nível do lençol freático, as inundações do Rio Uruguai e a água da chuva. A ocorrência muito baixa de algas, contudo, indica que a profundidade da água não era suficientemente espessa para o desenvolvimento da biomassa algálica, embora o ambiente anóxico e redutor também possa ter limitado a expansão deste grupo. Os parâmetros organogeoquímicos foram particularmente úteis para interpretações de eventos de anoxia e de mudanças nos regimes hidrológicos dos sedimentos turfosos. Os teores de carbono orgânico total (COT) e enxofre total (ST) são mais altos na porção basal do perfil, diminuindo em direção ao topo, e podem estar relacionados ao regime hidrológico ou à interferência antrópica na dinâmica da paisagem. O teor anômalo de enxofre observado em uma das amostras de Iraí pode ser devido a uma fonte externa e talvez relacionado com a presença de fontes termais na região. A presente pesquisa tem potencial como uma referência moderna capaz de ser aplicada na reconstrução de paleoambientes continentais análogos associados a regiões alagadas em cinturões subtropicais. / The present research focuses on the interpretation of the palynofacies and organic geochemistry analyses performed on three sedimentary cores (T1, T2 and T3) from continental wetlands influenced by different hydrological regimes in the sub-tropical climatic belt during the Quaternary in southern Brazil (Rio Grande do Sul State), with the main goal of demonstrating the usefulness of these analyses for obtaining paleoclimatic and palaeoenvironmental data. Palynofacies analysis was performed for the cores T1-Mina do Museu (7963 years before present - BP) and T2-Mina Modelo (9542 years BP) from Ametista do Sul, and for the T3-Iraí core (10586 years BP) from Iraí and revealed a high dominance of the Phytoclast Group. The Palynomorph is the second most dominant group and the Amorphous Product is the least abundant group. This kind of analysis was particularly effective in the interpretations of rainfall events and vegetation succession in Ametista do Sul, because the hydrological isolation renders the ephemeral ponds at high altitude highly sensitive to climatic effects. The fluctuations in the water depth are inferred from the concentration of the autochthonous elements (especially Botryoccocus and other algae), which predominate in the basal intervals and tend to decrease progressively towards the top. Pseudoschizaea, in its turn, appears to act as a biological marker for transitional intervals. The increasing frequency and variety of the terrestrial sporomorphs in the topmost interval indicate an increased vegetal diversity and is most likely related to the process of successional evolution of the area. For Ametista do Sul, the results allowed to determine that the oscillations in the moisture pattern resulted in the intermittent feature of pond water level and this may reflect the regional climate changes or perhaps the global scale changes related to the Bond events. In Iraí, the better represented organic fraction consists of elements derived from terrestrial plants, a characteristic typical of organic matter preserved in peat bogs. This kind of wetland never dried completely, since the moisture content was subsidized by different factors, such as the groundwater, the flood events of the Uruguay River and the rainfall water. The very low occurrence of algae, however, indicates that the water was not deep enough for the development of algalic biomass, although the anoxic, reducing environment may also have limited the expansion of this group. The organic geochemistry parameters were particularly useful for interpretation of anoxia events and changes of hydrological regimes in the peaty sediment. The total organic carbon (TOC) and the total sulfur (TS) contents are higher in the basal portion of the profile, decreasing towards the top and could be linked to hydrologic regimes or to anthropogenic interference in the landscape dynamics. The anomalous TS content observed in one of the samples from Iraí might be due to an external source and perhaps related to the presence of thermal springs in the region. The present research has potential as a modern reference that can be applied in the reconstruction of past analogous continental paleoenvironments associated to wetland areas in subtropical belts.

A porção sul do Leque Aluvial do Taquari, chamada Nhecolândia, é uma sub-região do Pantanal Mato-Grossense, que apresenta um complexo sistema de lagoas arredondadas, vazantes, cordilheiras, corixos e pequenas depressões. Estudos anteriores mostraram que os fluxos de águas subsuperficiais dependem da intensidade das cheias, e da presença e forma dos horizontes verdes argilosos, localmente cimentados, que limitam fortemente a permeabilidade, e comandam os fluxos laterais. Inicialmente associados a ambientes alcalinos das salinas, esses horizontes também ocorrem em ambientes diluídos, como as pequenas depressões. O objetivo geral deste trabalho é compreender o funcionamento hídrico de três pequenas depressões, em relação com as características morfológicas dos solos. Métodos de indução eletromagnética foram utilizados para mapear a condutividade elétrica aparente (CEa); complementados por métodos de descrições das características morfológicas dos solos, e de análises granulométricas e mineralógicas em laboratório. Estes trabalhos foram complementados por análises físico-químicas das águas nas depressões; e pelo monitoramento do nível do lençol freático entre uma depressão e uma baía. O horizonte verde argiloso, mais ou menos endurecido, aparece na base das sequências de solos nas três pequenas depressões, ao qual se superpõem horizontes arenosos superficiais e subsuperficiais. As principais diferenciações morfológicas observadas referem-se aos processos de redistribuição de ferro e da matéria orgânica, ligados ao regime hídrico. No período seco, quando ocorre um rebaixamento do nível freático, o horizonte verde argiloso funciona como uma soleira e fragmenta o lençol, que passa a funcionar como dois segmentos, um ligado à Depressão Fechada, e outro à Baía. Ao longo do ano, a Depressão Fechada acumula água apenas temporária e fugazmente. Na maior parte do tempo, ela funciona como área dispersora de água às unidades morfológicas adjacentes, salientando sua importância funcional na Nhecolândia. / The southern part of the Taquari alluvial fan, called Nhecolândia, is a sub-region of the Pantanal of Mato-Grosso exhibiting a complex of round shape lakes, draining fields, forested sandy areas, small watercourses and small depressions. Former studies have shown that the sub-superficial water fluxes depend on the intensity of the flood and on the presence and shape of a sandy clay loam greenish horizon, locally cemented, which acts as an impervious layer and drives lateral fluxes. Although its presence has always been associated to the alkaline-saline parts of this singular landscape, it also occurs below small freshwater depressions. The objective of this study is to understand the hydrological functioning of these small depressions in relation to the soil cover layout. Electromagnetic induction methods were used to draw apparent electrical conductivity (CEa) maps, crossed with direct auger holes and pits observations, and laboratory analysis (grain size distribution and mineralogy). Physico-chemical analysis of the ground water in the depressions and a monitoring of the groundwater fluctuation along one year were also performed. The greenish horizon, more or less cemented, occurred at the base of the soil system in all the studied depressions. It was overlaid by more sandy horizons. The main pedological differentiation was organic matter and iron redistribution along the soil sequences, in relation with the hydrological regime. During the dry season, the watertable goes down and the greenish horizon acts as a threshold, disconnecting various watertables in the different parts of the landscape. Along the year, the closed depressions accumulate the water only temporarily and fleetingly. Most of the time, they work as areas of water redistribution towards the surrounding landscape units, and therefore have a essential function in the Nhecolândia.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The environmental contamination by metallic trace elements is a problem that is getting worse around the world due to the growth and the technologic development of the humanity. Among the main sources of this kind of contamination are the atmospheric deposition of particles in soils located around industrial complexes and the prolonged and concentrated application of organic wastes in the soil. When present at the soil surface, these elements will migrate in depth and may reach the subsurface water bodies, causing their contamination. This study aimed to use the software Hydrus-2D to simulate the vertical redistribution of zinc, lead and copper in soil profiles contaminated by air pollution or by the application of swine liquid manure as well the transfer of these metallic trace elements into the groundwater. Chemical models were used under different hypotheses of reactivity of these elements with the soil particles and the physical, hidric and chemical characteristics of each soil profile. In the attempt to validate these models, it was simulated the vertical transports of zinc and lead, between 1900 and 2000, at three uses of a soil in northern France and of zinc and copper, between 2000 and 2008, at a soil profile located in Santa Maria RS, Brazil. Using a two sites chemical model with the kinetic constant decreased to 1% of the value measured in the laboratory, the simulations of the vertical transport of the metallic trace elements were validated in all soil profiles. This model was able to redistribute efficiently these elements in the profile, according their concentrations determined in situ. It was also predicted that the transfer of these contaminants do not represent, until now, any risk of pollution of the groundwater. Even with the continued application of high doses of swine liquid manure until 2058, the predicted increasing of zinc and copper concentrations in soil solution will not represent a risk of subsurface waters pollution. However, the model estimated that copper will be accumulated on the surface of this profile in greater quantities than zinc, increasing its concentration to levels above the value of intervention to agricultural areas. It was concluded that Hydrus-2D was a useful tool in detecting and/or forecasting environmental problems arising from the accumulation of metallic trace elements in soil and its leaching to the subsurface water bodies. / A contaminação do ambiente por elementos traços metálicos é um problema que vem se agravando em todo o mundo. Ela é decorrente do crescimento e do desenvolvimento tecnológico da humanidade, que apresenta, entre as principais fontes, as contaminações oriundas da deposição atmosférica de partículas aos solos localizados no entorno de complexos industriais e da aplicação concentrada e prolongada de resíduos orgânicos. Uma vez presentes na superfície do solo, esses elementos migrarão em profundidade, podendo atingir os corpos de água subsuperficiais e contaminá-los. Este trabalho teve por objetivo principal usar o programa computacional Hydrus-2D para simular a redistribuição vertical de zinco, chumbo e cobre no perfil de solos contaminados por poluição atmosférica ou pela aplicação de dejeto líquido de suínos e a transferência desses elementos traços metálicos rumo ao lençol freático. Para tal, foram usados modelos químicos sob diferentes premissas de reatividade dos elementos com as partículas do solo e as características físico-hídricas e químicas de cada perfil de solo. Buscou-se validar estes modelos, simulando os transportes verticais de zinco e chumbo, entre 1900 e 2000, em três usos de um solo do norte da França e de zinco e cobre, entre 2000 e 2008, num perfil de solo localizado em Santa Maria RS, Brasil. Utilizando um modelo químico de dois sítios com a constante cinética diminuída a 1% do valor medido em laboratório, as simulações do transporte vertical dos elementos traços metálicos foram validadas em todos os perfis de solo. Esse modelo foi capaz de redistribuir eficientemente estes elementos no perfil, conforme suas concentrações determinadas in situ. Ele também previu que a transferência destes contaminantes não representou, até o momento, nenhum risco de poluição da água do lençol freático. Mesmo com a manutenção da aplicação de altas doses de dejeto líquido de suínos até 2058, o aumento na concentração de zinco e cobre na solução do solo previsto não representará risco à poluição das águas subsuperficiais. Porém, o modelo estimou que o cobre se acumulará na superfície deste perfil em maior quantidade que o zinco, elevando sua concentração para níveis acima do valor de intervenção para áreas agrícolas. Dessa forma, o Hydrus-2D apresentou-se como uma ferramenta muito útil na detecção e/ou previsão de problemas ambientais decorrentes do acúmulo de elementos traços metálicos no solo e da sua lixiviação para os corpos de água subsuperficiais.