RESUMEN
This paper examines the role of parent rock, pedogenetic processes and airborne pollution in heavy metal accumulation in soils from a remote oceanic island, Fernando de Noronha, Brazil. We studied five soil profiles developed from different volcanic rocks. Mineralogical composition and total concentrations of major and trace elements were determined in 43 samples. The obtained concentrations range for heavy metals were: Co: 26-261 ppm; Cu: 35-97 ppm; Cr: 350-1446 ppm; Ni: 114-691 ppm; Zn: 101-374 ppm; Hg: 2-150 ppb. The composition of soils is strongly affected by the geochemical character of the parent rock. Pedogenesis appears to be responsible for the accumulation of Zn, Co, and, to a lesser extent, of Ni and Cu, in the upper, Mn- and organic carbon-enriched horizons of the soil profiles. Pedogenic influence may also explain the relationship observed between Cr and the Fe. Hg is likely to have been added to the soil profile by long-range atmospheric transport. Its accumulation in the topsoil was further favoured by the formation of stable complexes with organic matter. Clay minerals do not appear to play an important role in the fixation of heavy metals.
Este trabalho examina o papel da rocha parental, dos processos pedogenéticos e da poluição aerotransportada na acumulação dos metais pesados nos solos de uma ilha oceânica remota, Fernando de Noronha, Brasil. Foram estudados cinco perfis de solo desenvolvidos a partir de diferentes rochas vulcânicas. A composição mineralógica e as concentrações totais de elementos maiores e traços foram determinadas em 43 amostras. Os intervalos de concentração obtidos para os metais pesados foram: Co: 26-261 ppm; Cu: 35-97 ppm; Cr: 350-1446 ppm; Ni: 114-691 ppm; Zn: 101-374 ppm; Hg: 2- 150 ppb. A composição dos solos é fortemente afetada pelo caráter geoquímico da rocha parental. A pedogênese parece ser responsável pela acumulação de Zn, Co e, em menor grau, de Ni e Cu, nos horizontes superiores dos perfis de solo, enriquecidos em Mn e em carbono orgânico. A influência pedogenética pode também explicar a relação observada entre Cr e Fe. Hg foi provavelmente adicionado ao solo por transporte atmosférico de longa distância. Sua acumulação no horizonte do topo do perfil de solo foi adicionalmente favorecida pela formação de complexos estáveis com a matéria orgânica. Os minerais de argila não parecem ter tido papel importante na fixação dos metais pesados.
RESUMEN
The aim of this research was to reconstruct vegetation changes (with climate inferences) that occurred during the Holocene in the Fernando de Noronha Island, Pernambuco State, northeastern Brazil. The research approach included the use of geochemical (mineralogy, elemental), carbon isotopes (δ13C, 14C) and pollen analyses in soil organic matter (SOM) and sediments collected in Lagoa da Viração and Manguezal do Sueste. The carbon isotopes data of SOM indicated that there was no significant vegetation changes during the last 7400 BP, suggesting that the climate was not the determinant factor for the vegetation dynamics. The pollen analysis of the sediment of a core collected in the Lagoa da Viração showed the absence of Quaternary material in the period between 720 BP and 90 BP. The mineralogical analysis of deeper layer showed the presence of diopside indicating this material was developed "in situ". Only in the shallow part of the core were found pollen of similar plant species of the modern vegetation. The geochemistry and isotope results, in association with the sediment type and pollen analyses of sediment samples of Manguezal do Sueste, indicated variations in the vegetation and in its location since the middle Holocene. Such variations can be associated with climatic events and sea level oscillations and also with anthropogenic events considering the last five hundred years.
Esta pesquisa teve o objetivo de reconstruir trocas de vegetação (com referências climáticas) que ocorreram durante o Holoceno na ilha de Fernando de Noronha, Estado de Pernambuco, nordeste do Brasil. Para o desenvolvimento da pesquisa utilizou-se de análises geoquímicas (minerais, elementar), isótopos do carbono (δ13C, 14C) e análises polínicas em solos e sedimentos coletados na Lagoa da Viração e no manguezal do Sueste. Os isótopos do carbono dos solos indicaram que não houve trocas significativas de vegetação durante os últimos 7400 anos AP, sugerindo que o clima não foi um fator determinante para a dinâmica da vegetação. A análise polínica dos sedimentos da Lagoa da Viração mostrou ausência de elementos quaternários no período entre 720 AP e 90 AP. A análise mineralógica das camadas mais profundas mostrou a presença de diopsídeo, indicando que este material foi desenvolvido"in situ". Somente na parte superficial do testemunho foram encontrados palinomorfos de plantas similares à vegetação moderna. Os resultados geoquímicos e isotópicos, em associação com o tipo de sedimento e as análises polínicas das amostras de sedimento do Manguezal do Sueste, indicaram variações na vegetação e na sua localização desde o Holoceno médio. Tais variações podem estar associadas a eventos climáticos e oscilações do nível do mar e também a eventos antrópicos considerando os últimos quinhentos anos.
Asunto(s)
Polen , Plantas/clasificación , Brasil , Clima , Radioisótopos de Carbono/análisis , Sedimentos Geológicos/análisis , Dinámica Poblacional , Paleontología/métodosRESUMEN
The aim of this research was to reconstruct vegetation changes (with climate inferences) that occurred during the Holocene in the Fernando de Noronha Island, Pernambuco State, northeastern Brazil. The research approach included the use of geochemical (mineralogy, elemental), carbon isotopes (delta13C, 14C) and pollen analyses in soil organic matter (SOM) and sediments collected in Lagoa da Viração and Manguezal do Sueste. The carbon isotopes data of SOM indicated that there was no significant vegetation changes during the last 7400 BP, suggesting that the climate was not the determinant factor for the vegetation dynamics. The pollen analysis of the sediment of a core collected in the Lagoa da Viração showed the absence of Quaternary material in the period between 720 BP and 90 BP. The mineralogical analysis of deeper layer showed the presence of diopside indicating this material was developed "in situ". Only in the shallow part of the core were found pollen of similar plant species of the modern vegetation. The geochemistry and isotope results, in association with the sediment type and pollen analyses of sediment samples of Manguezal do Sueste, indicated variations in the vegetation and in its location since the middle Holocene. Such variations can be associated with climatic events and sea level oscillations and also with anthropogenic events considering the last five hundred years.