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segunda-feira, 15 de abril de 2019

25 Agosto

Poço Encantado, Chapada Diamantina (Itaetê), BA


Na região central do Estado da Bahia, borda leste da Chapada Diamantina, ocorre um extenso planalto carbonático, drenado pela bacia do Rio do Una, no qual se insere o Poço Encantado, uma caverna de aspecto único e rara beleza, que atrai uma média de 7.000 visitantes por ano. 

A caverna do Poço Encantado é uma feição cárstica desenvolvida em dolomitos do Grupo Una, com grande relevância científica, uma vez que se trata de um local de observação direta do nível d’água, através de um grande e profundo lago, ilustrando um dos padrões morfológicos típicos de cavernas da região (salões de abatimento em fundos de depressões que levam ao nível d’água), servindo de abrigo para espécies endêmicas da região da Chapada Diamantina, o que torna esta caverna extremamente importante para preservação (Karmann, 2000) .

Nos meses de abril a setembro um feixe de luz solar penetra através do pórtico de entrada, compondo um cenário que representa um dos mais conhecidos cartões postais da Chapada Diamantina. A caverna está situada no fundo de uma dolina. No seu interior encontra-se um salão, com um lago de águas cristalinas e tons azulados. A morfologia dominante na caverna é de abatimento com um padrão em rede parcialmente preservado. Mas atenção, se você está pensando em um belo mergulho nas águas encantadas do poço, saiba que não é permitido. Até 1990 ainda era possível se banhar nas águas do Poço Encantado, mas para a preservação do local os mergulhos foram proibidos.

Figura 1: Feixe de luz incidindo sobre as águas do Poço Encantado.
Geologia 
O Poço Encantado desenvolve-se em rochas carbonáticas neoproterozóicas da Formação Salitre, unidade superior do Grupo Una (Bonfim & Pedreira, 1990). De acordo com Inda & Barbosa (1978), o Grupo Una engloba seqüências cronocorrelatas ao Grupo Bambuí.
Figura 2: Coluna estratigráfica da Formação Salitre proposta por Bomfim et. al (1985)

Observações de campo segundo Pereira (1998) confirmam parcialmente para a região do rio Una, a leste do Poço Encantado, a estratigrafia de Misi (1979) e Souza et al. (1993) definida para a Formação Salitre na bacia de Iraquara, definindo uma unidade basal, constituída por calcilutitos e calcissiltitos avermelhados, finamente laminados correspondentes a unidade Nova América. No topo do pacote carbonático, dominam calcarenitos cinzentos finamente laminados (alternância de lâminas carbonáticas e lâminas com grande concentração de quartzo e feldspatos subordinados) atribuídos a Unidade Irecê. Em posição intermediária ocorrem calcarenitos cinzentos com intercalações de chert, passando para uma porção superior maciça com estilólitos, localmente exibindo brechas intraformacionais, com intraclastos centimétricos. Pereira (1998) registra ainda porções de calcarenitos esbranquiçados laminados, as vezes oolíticos e com estratificações cruzadas de pequeno porte, similares às descrições de Souza et. al., (1993), referentes à Unidade Jussara, de posição intermediária. Pela razão CaO/MgO estes carbonatos são classificados como dolomitos a calcários dolomíticos.

Formação da caverna 

As cavernas se formam através da dissolução das rochas, pelas águas das chuvas que se infiltram no subsolo. Estas águas se misturam com gases da atmosfera e restos de vegetais presentes no solo, tornando-se ligeiramente ácidas. No seu percurso descendente, em direção ao lençol freático, estas águas percolam as estruturas presentes nas rochas e começam a abrir pequenos vazios. Com o avanço do tempo, estes vazios transformam-se em cavidades subterrâneas, às quais damos o nome de cavernas, que vão sendo alargadas por desmoronamentos da rocha.
Os desmoronamentos ocorrem ao longo dos planos de fraqueza existentes na rocha, como os planos de acamamento e fraturas. Estes planos, por sua vez, estão associados à história de formação da rocha, podendo ser associados aos planos de deposição das camadas ou planos de fratura.
Figura 3: Mapa planimétrico e seções transversais da caverna Poço Encantado.
A caverna do Poço Encantado apresenta desenvolvimento de 506m em planta, com duas direções principais, uma orientada genericamente a NS e outra próxima a EW, preferencial. Seu desnível é de aproximadamente 100m até o nível d’ água. Medidas obtidas através de mergulhos, indicam uma lâmina d’água com até 65m de profundidade. A morfologia de abatimento é predominante na caverna. Apesar disto, dois domínios morfológicos podem ser identificados: rede de condutos secos superiores (no setor oeste da caverna) e salão do lago, que ocupa quase toda metade leste da caverna (Karmann, 2000).

Os estudos existentes até o momento sugerem que a Caverna do Poço Encantado, começou a se formar a cerca de 50 Milhões de anos atrás. Entretanto, estas datas ainda carecem de estudos confirmatórios.

Vegetação

Na região grande parte da vegetação natural  é caracterizada como Floresta Estacional Decídua Submontana (RadamBrasil, 1981), apresentando árvores de grande porte e madeira de lei, entretanto a mesma foi devastada e substituída por pastagens e agricultura. Atualmente restam na área somente agrupamentos residuais esparsos, remanescentes da formação vegetal primária. Nos arredores do Poço Encantado a vegetação original encontra-se totalmente descaracterizada.

Fauna do Lago

Os únicos vertebrados aquáticos viventes do lago são representados por uma população de bagres cegos. Tal espécie, ainda não descrita, pertence à Família Pimelodidae, Subfamília Heptapterinae. Estes peixes estão concentrados próximos às margens do lago, desde a superfície até 10 m de profundidade. Folhas, troncos, galhos, insetos (especialmente coleópteros) e alguns pequenos vertebrados que caem acidentalmente na água através da grande abertura existente no salão, são normalmente observados no lago.
Quanto aos vertebrados que podem utilizar a caverna como abrigo foram registradas espécies de morcegos, em relação à fauna de artrópodes terrestres foram encontrados artrópodes como  heterópteros, dípteros, himenópteros, lepidópteros, crustáceos, isópodes e aracnídeos.

E vocês já conheciam ou visitaram esse lugar? Conte nos comentários sua experiência e deixem sugestões de sítios geológicos e paleontológicos do Brasil que querem ver por aqui!!

Referências Bibliográficas

Bonfim, L.F.C.; Roch, A.J.D.; Pedreira, A.J.; Morais, J.C., P; Guimaraes, J.T.; Tesch, N.A. 1985. Projeto Bacia de Irecê. Salvador, CPRM. (Relatório Final).

Inda, H.A.V. & Barbosa, J.F. -1978- Texto Explicativo para o Mapa Geológico do Estado da Bahia, escala 1:1.000.000. SME/CPRM, Salvador

Karmann, I; Pereira, R. G. F. de A.; Mendes, L. F. Poço Encantado, Chapada Diamantina (Itaetê), BA: caverna com lago subterrâneo de rara beleza e importância cientifica. In: Sitios geológicos e paleontológicos do Brasil[S.l: s.n.], 2002.

Misi, A. -1979- O grupo Bambui no Estado da Bahia. In: Inda, H.V.A.(Ed.) Geologia e recursos minerais do Estado da Bahia:textos básicos. Salvador: SME, V.1, p.-119-154

Pereira, R.G.F. de A. –1998- Caracterização Geomorfológica e Geoespelelógica do Carste da Bacia do Rio Una, Borda Leste da Chapada Diamantina (Município de Itaetê, Estado da Bahia). Dissertação de Mestrado. Instituto de Geociências USP.

Radambrasil, Projeto.1981. Folha SD 24 (Salvador). Ministério das Minas e Energia. Secretaria Geral -. Rio de Janeiro

Souza, S.L.; Brito, P.C.R. e Silva, R.W.S. 1993. Estratigrafia, sedimentologia e recursos minerais da Formação Salitre na Bacia de Irecê, Bahia. Integração e síntese por Augusto José Pedreira. CBPM, Salvador. Vol.2.

domingo, 27 de dezembro de 2015

Nasce um continente

Laboratório pioneiro ajuda a reconstruir a história geológica da América do Sul, determinando a idade das rochas 

IGOR ZOLNERKEVIC | 50 Anos de FAPESP | MAIO 2012
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© LALO DE ALMEIDA
Chapada dos Veadeiros, norte de Goiás
Chapada dos Veadeiros, norte de Goiás

É difícil imaginar que as fundações rochosas sustentando os continentes não sejam eternas e estáticas. Ao longo da segunda metade do século XX, porém, ficou claro para os geólogos que os continentes se movem lentamente, abrindo e fechando oceanos à sua volta, e que sua estrutura interna é fruto de uma complexa colagem de imensos blocos de rocha que foram crescendo e sendo embaralhados na superfície do planeta ao longo de mais de 4 bilhões de anos.

Impulsionados pelo calor do interior da Terra, esses blocos às vezes se fragmentaram em unidades menores, às vezes se fundiram em supercontinentes, constantemente modificando as feições do mapa-múndi. Essa conturbada dinâmica, explicada pela chamada teoria da tectônica de placas, ergueu várias cordilheiras de montanhas, hoje completamente erodidas, mas que já foram tão altas quanto os atuais Andes e Himalaia.

Também criou e destruiu inúmeros oceanos ancestrais, até esculpir o contorno atual dos continentes.
Destrinchar cada passo dessa história é literalmente um quebra-cabeça de proporções globais, cujas peças ainda estão para serem totalmente compreendidas. Funcionando há quase 50 anos, o Centro de Pesquisas Geocronológicas (CPGeo), do Instituto de Geociências (IGc) da Universidade de São Paulo (USP), foi o pioneiro na América Latina em dominar a arte da geocronologia – a determinação precisa da idade de eventos geológicos gravados nas rochas –, essencial para se reconstruir a evolução dos continentes.
“O que se conhece de geocronologia sobre a América do Sul começou conosco”, lembra Umberto Cordani, um dos fundadores do CPGeo e até hoje um de seus pesquisadores principais. Por meio de suas datações de rochas, os pesquisadores do CPGeo contribuíram para a consolidação da teoria da tectônica de placas, bem como ajudaram a esclarecer a história dos blocos rochosos que se amalgamaram para formar a América do Sul.

O centro nasceu de uma iniciativa do geólogo Viktor Leinz, então professor catedrático da Universidade de São Paulo (USP), em conjunto com o físico John Reynolds, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, Estados Unidos. Reynolds foi um dos pioneiros em desenvolver métodos de geocronologia e responsável pela implantação de laboratórios em vários países. Com apoio da National Science Foundation, o físico norte-americano adquiriu os equipamentos necessários, enquanto Leinz obteve junto à FAPESP e o CNPq os recursos para a instalação e manutenção do laboratório na USP.
© FABIO COLOMBINI
Chapada Diamantina (BA(, 1,4 bilhão de anos
Chapada Diamantina (BA), 1,4 bilhão de anos.

Inaugurado em 1964, o laboratório foi operado inicialmente por Reynolds, pelo físico Koji Kawashita e pelos então recém-formados geólogos Gilberto Amaral e Cordani. Já na primeira datação realizada pelo laboratório, os pesquisadores fizeram uma descoberta importante, publicada em 1966 na revista Geochimica et Cosmochimica Acta: de acordo com suas medidas, as rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, na bacia do Paraná, deveriam ter se formado no período Cretáceo Inferior (entre 100 milhões e 150 milhões de anos atrás) – muito tempo depois do que supunham os geólogos da época. A pesquisa desencadeou discussões sobre a evolução da bacia do Paraná, um tema que, segundo Cordani, continua sendo um dos problemas em aberto da geologia brasileira.

Em 1967, a revista Science publicou o artigo científico que Cordani considera a principal contribuição do CPGeo à ciência. Embora a deriva dos continentes já tivesse sido proposta em 1912, pelo geocientista alemão Alfred Wegener, até o início dos anos 1960 predominava entre os geólogos a teoria verticalista – a ideia de que os continentes sempre permaneceram no mesmo lugar, sendo que a estrutura das rochas, suas dobras e falhas podiam ser explicadas exclusivamente pelo afundamento e soerguimento dos blocos rochosos. Entre 1964 e 1968, porém, uma série de artigos científicos foi publicada, exibindo as principais evidências e propondo pela primeira vez quais seriam os mecanismos por trás da teoria da tectônica de placas.
O artigo na Science foi resultado de uma colaboração entre uma equipe do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), liderada pelo geólogo Patrick Hurley, e os pesquisadores da USP Fernando de Almeida, Geraldo Melcher, Paul Vandoros, Kawashita e Cordani. No trabalho, os pesquisadores compararam as idades de várias formações rochosas do Nordeste brasileiro com formações semelhantes na África Ocidental, contribuindo para demonstrar que os dois continentes formavam um só, antes de o nascimento do oceano Atlântico começar a separá-los, há pouco mais que 100 milhões de anos. “Contribuímos para a mudança de paradigma das geociências”, diz Cordani.
132-133_Geologia America do sul_esp50Cronômetros geológicos
A geocronologia se baseia na medida de quantidades ínfimas de certos elementos químicos aprisionados dentro de minerais nas rochas. Chamados de isótopos radioativos, esses elementos se transformam em outros, ao longo de bilhões de anos. No primeiro método desenvolvido no CPGeo, chamado de potássio-argônio, por exemplo, os pesquisadores sabem exatamente quanto tempo demora para uma quantidade do isótopo radioativo potássio-40 se transformar no isótopo argônio-40. Assim, a proporção entre as quantidades de potássio-40 e argônio-40 funciona como uma espécie de cronômetro, marcando o tempo desde que o argônio foi formado e aprisionado no mineral contendo potássio.

Para tanto, os geocronólogos usam instrumentos chamados de espectrômetros de massa, capazes de separar e medir as abundâncias de diferentes isótopos de elementos químicos. Dentro dos espectrômetros de massa, as amostras são aquecidas a altas temperaturas, liberando seus elementos, cujos átomos perdem seus elétrons, se tornando ionizados. Campos magnéticos então separam esses núcleos ionizados de acordo com suas massas e cargas elétricas, os conduzindo até sensores que os contabilizam.

Além do método potássio-argônio, atual-mente os laboratórios do centro realizam quase todas as técnicas de datação de rochas, que foram sendo desenvolvidas ao longo dos anos, à medida que seus pesquisadores realizavam estudos no exterior para aprendê-las ou recebiam pesquisadores visitantes estrangeiros que ajudavam a implantá-las – intercâmbios possíveis graças a bolsas da FAPESP. “Hoje somos um dos centros de geocronologia mais completos do mundo”, afirma Benjamin Bley de Brito Neves, pesquisador do CPGeo. “Cada método tem suas qualidades, defeitos e finalidades”, ele explica.

O método potássio-argônio data dos episódios em que as rochas passaram por mudanças de temperaturas, desde a sua formação. Implantado no começo dos anos 1970, o método rubídio-estrôncio, fornece a idade de movimentações que deformaram as rochas. Já nos anos 1990, com a compra de mais equipamentos, financiada pela FAPESP, foram implantados mais métodos, tais como o samário-neodímio, que determina o momento em que o magma que deu origem à rocha subiu até a crosta terrestre, e o método urânio-chumbo, que diz quando o magma se resfriou e cristalizou em rocha. Há ainda muitos outros métodos (argônio-argônio, chumbo-chumbo, rênio-ósmio, etc.), cada um ideal para determinar a data de certo evento geológico registrado em um certo tipo de rocha.

Cordani explica que os primeiros 30 anos do CPGeo foram dedicados a um extensivo mapeamento das idades das rochas dos principais blocos que formam a crosta continental da América do Sul: os antigos, imensos e estáveis blocos de rochas conhecidos como crátons, formados em sua maioria entre 500 milhões e 4 bilhões de anos atrás, sendo o maior deles o cráton amazônico, contendo 52% do território brasileiro, seguido dos crátons do São Francisco e do rio de La Plata, e fragmentos continentais menores, além do recente cinturão da cordilheira dos Andes, ainda em constante crescimento devido ao embate entre a placa tectônica oceânica de Nazca e a placa continental sul-americana.

Esse esforço de décadas, que contou sempre com apoio da FAPESP, principalmente em sua etapa final, por meio de dois projetos temáticos, coordenados por Cordani – “Evolução Tectônica da América do Sul”, de 1993 a 1996, e “Evolução Crustal da América do Sul”, de 1996 a 2000 –, culminou com a publicação do livro Evolução Tectônica da América do Sul, durante o 31º Congresso Geológico Internacional, na cidade do Rio de Janeiro, em 2000. Escrito em colaboração com dezenas de pesquisadores de várias universidades do Brasil e do exterior, o volume apresentou a síntese mais completa até aquele momento da evolução de cada núcleo rochoso do continente, delineando a história de como cresceram e se juntaram.
© CPGEO/USP
Cristais de zircão, usados para determinar a idade de rochas
Cristais de zircão, usados para determinar a idade de rochas
Um novo patamar
Embora as linhas gerais da história da formação da América do Sul já sejam bem compreendidas, ainda há muitos detalhes importantes a serem desvendados. “A geologia vive de interpretar as informações disponíveis no momento”, explica Miguel Basei, do CPGeo, que coordenou o mais recente projeto temático do centro, “A América do Sul no Contexto dos Supercontinentes”, iniciado em 2005 e concluído em 2011.
Graças à reforma e ampliação do CP-Geo realizados durante o projeto, seus pesquisadores obtiveram um número recorde de dados sobre a idade e a composição química de rochas. Foram milhares de datações realizadas todo ano que permitiram confirmar ou refutar uma série de hipóteses sobre a evolução dos blocos que se fundiram para formar a América do Sul, bem como suas antigas conexões com blocos em outros continentes, especialmente na África.

“O patamar do nosso conhecimento mudou”, afirma Colombo Tassinari, do CPGeo. As novas visões da história geológica foram publicadas em capítulos de livros e duas centenas de artigos científicos. Entre as publicações se destacam as edições especiais de 2011 do International Journal of Earth Science e do Journal of South American Earth Sciences, inteiramente dedicadas às conclusões do projeto.
A maior revolução veio com a instalação do Shrimp – sigla em inglês para Microssonda Iônica de Alta Resolução –, um tipo de espectrômetro de massa projetado para realizar principalmente o método de urânio-chumbo com extremo detalhe. Só existem 16 desses instrumentos em operação no mundo, sendo o da USP o único da América Latina. Fabricado pela Australia Scientific Instruments, foi adquirido em 2005, com financiamento da FAPESP (1,5 milhão de dólares) e da Petrobras (1,5 milhão de dólares). Em 2010 foi inaugurado um novo prédio ao lado do IGc, construído especialmente para abrigar o Shrimp e seus equipamentos periféricos.

Um deles é um microscópio de catodoluminescência, que obtém imagens de cristais de zircão (o mineral que contém o Urânio), cujo tamanho varia de 30 a 300 micrômetros (milésimos de milímetro). As imagens revelam a estrutura interna do zircão, que guarda o registro dos vários crescimentos e modificações a que foi sujeito desde a sua primeira cristalização. Como as várias camadas de uma cebola, cada camada externa do grão corresponde a um episódio que fundiu e depois recristalizou o mineral. “Um único grão de zircão pode às vezes contar a história completa de uma região”, explica Tassinari.

O Shrimp funciona disparando um feixe de íons de oxigênio, capaz de acertar um ponto específico escolhido pelos pesquisadores no grão de zircão, com uma precisão de até cinco micrômetros. O feixe libera os átomos de urânio e chumbo aprisionados no ponto do grão para serem analisados no espectrômetro de massa. Assim, é possível descobrir a idade de cada evento de recristalização.
O interesse da Petrobras em financiar a compra do Shrimp é sua utilidade na busca por petróleo. Por meio das datações detalhadas feitas pelo instrumento, os geólogos descobrem como se formaram as rochas sedimentares de uma certa região e quais foram as mudanças de temperatura que elas sofreram ao longo de sua história – dados importantes para se determinar a possibilidade de elas conterem reservas petrolíferas.
Enquanto cada análise isotópica do Shrimp demora em torno de 15 minutos, os pesquisadores muitas vezes optam por realizar essas medidas com um pouco menos de precisão, mas em 50 segundos e com um custo de operação um terço mais barato, usando o Neptune – um espectrômetro de massa de ablação por laser adquirido em 2009 com verba da Finep e instalado com apoio da FAPESP.

É um dos quatro instrumentos desse tipo funcionando no país. Em vez de um feixe de oxigênio, o Neptune usa um feixe de luz laser para arrancar dos zircões pedaços de 20 a 30 micrômetros a serem analisados pelo espectrômetro. Além disso, os nove coletores de isótopos do Neptune permitem medir a quantidade de vários elementos químicos diferentes ao mesmo tempo. A velocidade do Neptune permite aos geólogos datarem mais de 60 zircões em um dia, um ritmo ideal para estudos preliminares de reconhecimento e para datar rochas sedimentares, formadas dos detritos de outras rochas.
Dentro do projeto temático, o CPGeo adquiriu ainda um terceiro espectrômetro de massa convencional, o Triton. Um aparelho mais simples, mas de última geração, o Triton analisa amostras de minerais dissolvidos após um demorado tratamento químico. O passo lento de sete análises por dia, entretanto, compensa pela alta precisão da medida.
© CARLOS GOLDGRUB/OPÇÃO BRASIL IMAGENS
Cânion do Itaimbezinho (RS), uma cicatriz geológica de 130 milhões de anos
Cânion do Itaimbezinho (RS), uma cicatriz geológica de 130 milhões de anos.

Passado supercontinental
 
Os pesquisadores do GPGeo estudam todas as eras da Terra. No último projeto temático, entretanto, suas pesquisas se concentraram em um período crítico da história da crosta continental sul-americana, quando muitos de seus pedaços fizeram parte de dois supercontinentes.

No começo, por volta de 4,5 bilhões de anos, a superfície do planeta era coberta por um mar de lava. “A Terra é uma bomba térmica e é o seu resfriamento que produz as rochas”, explica Bley. Há 4 bilhões de anos, o planeta esfriou o suficiente para que surgissem as primeiras massas de terra firme (as rochas mais antigas conhecidas foram descobertas em 2008, na província de Quebec, no Canadá, com 4,28 bilhões de anos). Entretanto foi só há 2,5 bilhões de anos que as massas continentais atingiram tamanhos consideráveis, embora ainda fossem menores que os continentes atuais, separadas por enormes oceanos.

“Pelo menos seis vezes na história da Terra, essas massas continentais se reuniram supercontinentes e depois se fragmentaram”, diz Bley. O projeto temático focalizou principalmente um período aproximadamente entre 1,3 bilhão e 500 milhões de anos atrás, quando todas as massas do planeta, incluindo terrenos que hoje constituem grande parte do Brasil, se amalgamaram em um supercontinente conhecido como Rodínia. Bley, junto com Reinhardt Fuck, da Universidade de Brasília (UnB), e Carlos Schobbenhaus, do Serviço Geológico Brasileiro, participaram de uma colaboração internacional que publicou, em 2008, na revista Precambrian Research, a reconstituição mais detalhada até agora da formação e desmembramento de Rodínia.

Os principais continentes formados pela fragmentação de Rodínia foram quatro: Báltica, Laurentia, Sibéria e Gond-wana. Este último incluiria o que hoje é boa parte da América do Sul, África, Índia, Austrália e Antártida. Os quatro continentes ancestrais teriam ainda se fundido mais uma vez, formando o famoso Pangea, há 230 milhões de anos, que então se desmembrou dando origem aos continentes atuais.
A reconstituição desse passado remoto é mais que uma curiosidade intelec-tual. A descoberta de jazidas minerais em uma certa região do globo pode sugerir que outras áreas hoje distantes, mas que estavam próximas há milhões de anos, também contenham as mesmas riquezas. Igualmente, a determinação precisa da idade das rochas auxilia a exploração desses minérios. Tassinari cita como exemplo a datação de rochas de uma mina de ouro da região do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais, que revelaram ter 2 bilhões de anos. As companhias de mineração devem agora buscar rochas dessa mesma idade para prospectar possíveis novas jazidas.

Outra conquista importante do projeto foi a descoberta por Bley, Fuck e Elton Dantas, da UnB, das rochas mais antigas da América do Sul, com 3,6 bilhões de anos, encontradas na cidade de Petrolina, em Pernambuco. Com o que ainda falta para ser explorado no Brasil, entretanto, Bley suspeita que o recorde deve ser quebrado em breve. “Como a Terra é muito dinâmica, essas rochas velhas estão muito ocultas, precisa de sorte para encontrá-las”, afirma o geólogo. “Mas acredito que ainda vamos chegar nos 4 bilhões de anos.”

Os projetos
1. Evolução tectônica da América do Sul (nº 1992/03467-9) (1993-1995); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Umberto Giuseppe Cordani – IGC/USP; Investimento R$ 200.000,00 (FAPESP)

2. Evolução crustal da América do Sul (nº 1995/04652-2) (1996-2000); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Umberto Giuseppe Cordani – IGC/USP; Investimento R$ 800.000,00 (FAPESP)

3. A América do Sul no contexto dos supercontinentes (nº 2005/58688-1) (2006-2011); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Miguel Ângelo Stipp Basei – IGC/USP; Investimento R$ 3.611.085,27 (FAPESP)

4. Laboratório de geocronologia com microssonda iônica de alta resolução: suporte para o desenvolvimento de Projetos de Alta Tecnologia em Exploração de Petróleo (nº 2003/09695-0) (2005-2008) Modalidade Parceria para Inovação Tecnológica (Pite); Coordenador Colombo Celso Gaeta Tassinari – IGC/USP; Investimento US$ 1.500.000,00 (FAPESP) e US$ 1.500.000,00 (Petrobras)

Artigos científicos
 
AMARAL, G. et al. Potassium-Argon dates of basaltic rocks from Southern Brazil. Geochimica et Cosmochimica Acta. v. 30, p. 159-89, 1966.

HURLEY, P. M. et al. Test of continental drift by means of radiometric ages. Science. v. 144, p. 495-500, 1967.

FUCK, R. A. et al. Rodinia descendants in South America. Precambrian Research. v. 160, p. 108-26, 2008.

De nosso arquivo
 
…E a  América do Sul se fez – Edição nº 188 – outubro de 2011

As idades da Terra
– Edição nº 108 – fevereiro de 2005

A História do planeta contada pelas rochas
– Edição nº 30 – abril de 1998

sábado, 8 de agosto de 2015

O tatuzão é nosso

Por Marcus Cabral
08/08/15 17:10
Apesar do estranho e triste caso da cobra de quatro patas (veja aqui e aqui), a paleontologia brasileira não vive só de tragédias — muito pelo contrário, aliás.

Foi com imenso prazer que fiquei sabendo da descoberta de um completíssimo exemplar de tatu-gigante numa caverna na região de Iramaia, na Chapada Diamantina, realizada por espeleólogos e pesquisadores da UFSCar (Universidade Federal de São Carlos).

O esqueleto praticamente completo do supertatu da Chapada Diamantina (Crédito: Luciana Fernandes)
O esqueleto praticamente completo do supertatu da Chapada Diamantina (Crédito: Luciana Fernandes)

O bicho de 220 kg pertencia à espécie Holmesina major e foi estudado para a dissertação de mestrado de Jorge Felipe Moura de Jesus, orientada por Marcelo Adorna Fernandes, pesquisador que ajudou a reunir a maior coleção de pegadas fósseis do Brasil na própria UFSCar.

Nosso monstro era, para todos os efeitos, uma versão em grande escala dos tatus bem menores de hoje. Não devemos confundi-lo com os gliptodontes, parentes extintos dos tatus com uma enorme carapaça arredondada, semelhante a um capô de fusca. A principal diferença em relação aos animais atuais era a dieta: o H. major era herbívoro e preferia uma dieta de grama, diferentemente dos insetos e outros pequenos animais consumidos por seus parentes de hoje.
Reconstrução artística da espécie (Crédito: Luan Jardim de OIiveira)
Reconstrução artística da espécie (Crédito: Luan Jardim de OIiveira)
Trata-se do primeiro esqueleto praticamente completo da espécie descoberto até hoje.

quinta-feira, 28 de junho de 2012

A milenar Amazônia capixaba

Mata atlântica do Espírito Santo guarda resquícios da floresta amazônica de 7,8 mil anos atrás 

CARLOS FIORAVANTI | Edição 194 - Abril de 2012
© EDUARDO CESAR
Lagoa do macuco, na reserva de Sooretama: ex-manguezal

Com um tronco avermelhado de quase 2 metros de diâmetro e 25 metros de altura, com uma casca que lembra escamas de peixe, a jueirana-vermelha ou Parkia pendula é uma das espécies de árvores típicas da floresta amazônica que começaram a ser encontradas em uma reserva de mata atlântica em Linhares, norte do Espírito Santo, a 2.400 quilômetros das bordas da atual floresta amazônica, há 30 anos. No entanto, até hoje ninguém sabe muito bem por que elas estão aqui. Agora, para deixar ainda mais emocionante a dúvida, especialistas de São Paulo, com base em análises de solo e de pólen retirados dos sedimentos do fundo de uma lagoa, estão literalmente desenterrando as paisagens do passado e mostrando que as espécies amazônicas já viviam nesta região há pelo menos 7,8 mil anos.

Esse levantamento está indicando que espécies se mantiveram ou desapareceram como resultado das variações de clima e de solo ao longo de milhares de anos. Além disso, sugere possíveis interações entre ambientes hoje distantes e isolados, como a floresta litorânea e a Amazônia, e, de modo mais amplo, indica a tendência das transformações, a resistência ou a fragilidade das diversas formas de vegetação nativa do país, em resposta às variações de clima. “As matas fechadas, se não houver interferência humana nem mudanças climáticas intensas, tendem a avançar sobre as áreas abertas, ocupadas pelos campos”, diz Luiz Carlos Pessenda, pesquisador do Centro de Energia Nuclear da Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP) em Piracicaba, que coordena os levantamentos que estão refazendo a floresta submersa do norte do Espírito Santo.

Nos últimos 20 anos, Pessenda, físico de formação, fez cerca de 200 furos pelas regiões Norte, Nordeste, Centro-Oeste e Sudeste em busca de pólen em sedimentos terrestres e lacustres e em amostras de solo, antes de concluir que as áreas abertas tendem a escassear, seguindo a tendência dos últimos 4 mil anos. Talvez não aqui em Linhares, ele suspeitou, ao percorrer essas matas pela primeira vez, há quatro anos, e ver os campos nativos – cerca de 20 áreas circulares com uma vegetação rasteira e raras árvores, que crescem em solo bastante arenoso e resistem em meio à mata fechada. “Há 8 mil anos havia ilhas de floresta amazônica aqui, onde o clima não mudou muito, ou então a floresta amazônica chegava até aqui.

© EDUARDO CESAR
Buso, Alves e Siqueira, diante de uma monumental Parkia pendula, ampliada ao lado

Com base nos dados obtidos até agora, Pessenda, com sua equipe do Cena, concluiu que o clima no norte do Espírito Santo deve ter se mantido relativamente estável nos últimos 15 mil anos. Desse modo, a área, a composição e a estrutura das matas devem ter se mantido com poucas alterações, enquanto em outras regiões do país as florestas encolhiam ou desapareciam, em resposta a variações climáticas intensas. Esse contraste sugere que as matas capixabas podem ter sido refúgios biológicos, preservando espécies de plantas e de animais que podem ter se extinguido em outros lugares ou mesmo servindo como espaço para a formação de novas espécies, à medida que se separavam de outras. O arquipélago de Fernando de Noronha, onde ele também fez levantamentos de campo, pode ter sido outro lugar sem grandes mudanças na vegetação, mas com claros registros do avanço da linha de costa. “Onde é manguezal, a 200 metros da praia”, diz ele, “já foi praia, há aproximadamente 5 mil anos.”

A possibilidade de ter sido um refúgio com florestas há milhares de anos, se confirmada por outros estudos, poderá ampliar o valor biológico dessas matas que há meio século seguiam contínuas até o sul da Bahia e ganharam o nome de hileia baiana, em razão da semelhança com a Amazônia. As florestas encolheram bastante, em razão da expansão das cidades e do desenvolvimento econômico – Linhares já foi um pujante centro de produção de móveis, com madeiras retiradas das matas nativas. Mas restou uma respeitável área de 45 mil hectares – metade preservada como área pública federal, a reserva biológica de Sooretama, e outra metade pela mineradora Vale – cercada de fazendas de café e mamão.

“A biodiversidade salvou a floresta dessa região”, diz o engenheiro florestal Gilberto Terra Ribeiro Alves, coordenador de pesquisa da Reserva Natural Vale (RNV). A mineradora começou a formar a reserva em 1955 comprando fazendas com matas nativas. De acordo com o plano inicial, as árvores seriam cortadas em regime de exploração seletiva e a madeira aproveitada para construir dormentes para a ferrovia Vitória–Minas, que transporta minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero até o porto de Vitória. Seria necessário, porém, adaptar os métodos de produção e as máquinas de corte para cada árvore que chegasse da mata. E, por fim, foi mais simples e mais barato fazer dormentes com eucaliptos plantados na região.

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A reserva da Vale ganhou outro destino e se tornou uma área de preservação da mata atlântica peculiar dessa região, a chamada floresta de tabuleiro, mantendo atualmente cerca de 100 projetos próprios, principalmente nas áreas de silvicultura de espécies não tradicionais e restauração florestal. É também um espaço para pesquisas em botânica e ecologia. Segundo Alves, a reserva abriga hoje cerca de 60 projetos de pesquisa em andamento, executados por equipes de 17 instituições nacionais e oito estrangeiras, além de um herbário com quase 4 mil espécies e coleções de sementes, madeira e frutos que tem se mostrado valioso para completar a identificação de espécies coletadas na mata.

Siqueira, o curador do herbário, nasceu em Linhares, mas nunca tinha entrado em uma floresta até começar a trabalhar na reserva, em 1995. No início, morria de medo de andar por ali. “Quando entrava na mata, o pelo do braço arrepiava, o coração disparava”, ele conta. “Aos poucos vi que a floresta não era tão amedrontadora quanto parecia.” De lá para cá, ele coletou 800 plantas da mata para reforçar o herbário e tem sido bastante requisitado para trabalhar na identificação das espécies ao lado de botânicos veteranos como José Rubens Pirani, da USP. Pirani visitou a reserva em fevereiro de 2011 para ver in loco a Spiranthera atlantica, uma espécie nova e a primeira ocorrência na mata atlântica de um gênero de árvore antes encontrada apenas na Amazônia e no cerrado, da qual Siqueira já tinha lhe enviado material para identificação.

Um levantamento preliminar indicou que cerca de 800 espécies de árvores e palmeiras – as mais abundantes são típicas de mata atlântica – se espalham pela reserva da Vale, incluindo algumas só encontradas nestas matas, como duas espécies de ipês. Em uma contagem de campo recém-concluída, uma equipe da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Minas Gerais, encontrou 142 espécies de árvores que ocorrem também na Amazônia – e algumas delas também na caatinga e no cerrado. “As espécies de outros ecossistemas não são as mais importantes, em número de indivíduos, mas apresentam uma alta diversidade”, diz o engenheiro florestal Sebastião Venâncio Martins, professor da UFV e coordenador dos estudos de campo nas florestas de Linhares. Além disso, espécies como a Parkia ajudam a formar o dossel, a parte mais alta da floresta. Para Martins, a maior concentração de espécies amazônicas nos trechos mais preservados e distantes das bordas da floresta da reserva, verificada na pesquisa de doutorado de Luiz Fernando Magnago, que ele orienta, reforça a necessidade de preservação de grandes áreas de florestas nativas nesta região do Espírito Santo.

A pergunta que persiste na mente de quem vê estas matas: por que essas espécies de árvores amazônicas estão aqui? “Pode ter havido uma conexão entre a Amazônia e a mata atlântica, talvez por meio das matas próximas aos rios”, diz o biólogo Antonio Álvaro Buso Junior, que trabalha com Pessenda no Cena. “Quando? Talvez há 10 ou 20 milhões de anos. Ou mais recente, há 50 ou 100 anos. A conexão pode ter sido feita por meio das matas ciliares e foi desfeita com  o desmatamento.”

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Campos cercados pela floresta

Pirani concorda: “Vários estudos paleobotânicos têm demonstrado que, em uma época de clima mais úmido e quente, havia cordões de mata e manchas de mata úmida onde hoje é caatinga e cerrado”. Para Martins, além de prováveis ligações remotas entre tipos de vegetação hoje bastante diferenciadas, mas que antes deviam formar um tapete verde contínuo, essa floresta apresenta solo arenoso, relevo plano e um clima marcado por chuvas constantes semelhantes à Amazônia. Essas semelhanças ajudam a explicar a sobrevivência de espécies comuns nas matas nativas da Região Norte do país.

Do fundo de um lago

Equilibrando-se em barcos infláveis, Álvaro e Paulo Eduardo de Oliveira, pesquisador da Universidade São Francisco com experiência nessa área, recolheram amostras de sedimentos de até dois metros de profundidade do fundo da lagoa do Macuco, que se espalha com cerca de um quilômetro de largura e três metros de profundidade, na reserva de Sooretama. De volta ao Cena, Álvaro identificou pólen de 234 gêneros ou famílias de árvores, arbustos, ervas, samambaias e plantas aquáticas (cada grão de pólen mede de 20 a 60 micrômetros). “A identificação por pólen permite a identificação taxonômica com segurança apenas até o nível de gênero”, argumenta.

A maioria dos gêneros reconhecidos representava espécies de árvores típicas de mata atlântica, alguns, como o gênero Hydrogaster, exclusivos das matas de tabuleiro do sul da Bahia e norte do Espírito Santo. Outros gêneros são encontrados na Amazônica e na mata atlântica, como Glycydendron, Rinorea e Senefeldera. “Por que acham que vieram de lá para cá?”, indaga Domingos Folli, botânico que antecedeu Siqueira no herbário, com a autoridade de quem fez 6.800 coletas. “Podem ter ido daqui para lá.” Pode ter ocorrido, claro, um fluxo de mão dupla.

As sementes das árvores podem ter sido transportadas pelo vento, pela chuva, pelos rios ou pelos animais que circulavam nas áreas de comunicação entre florestas antes possivelmente conectadas e, elas próprias, muito mais amplas. Ainda hoje vivem por aqui onças e outras raridades, como o gavião-real e mutuns. Uma das 380 espécies de aves já identificadas que vivem nessas matas, o tropeiro ou cricrió (Lipaugus vociferans), é típica da Amazônia. Lá e aqui, dificilmente é visto por ter uma plumagem que se confunde com a vegetação, mas é um dos primeiros pássaros que se põe a cantar, como se estivesse dando um alarme, ao ver pessoas pela mata. Um dia, andando pela mata, Álvaro ouviu algo ainda mais raro: papagaios cantando Ilariê-ê-ê-ê; a música da Xuxa! Ele não acreditou, mas depois soube que um bando de papagaios criados em casas tinham sido soltos ali havia poucos dias e ainda exibiam o repertório dos tempos de cativeiro.

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Um bloco da camada compacta sob a areia: resistência

Resquícios do mar

No material colhido no fundo da lagoa, Álvaro encontrou pólen dos três gêneros de árvores típicas de manguezais, indicando que há cerca de 8 mil anos um denso manguezal deve ter ocupado as margens da lagoa e dos rios que a abastecem. As análises de carbono 14, sob o cuidado de Pessenda, reiteraram essa conclusão.

“Esta área já foi estuário e a água do mar deve ter chegado até aqui há no mínimo 8 mil anos”, diz Álvaro do alto do barranco da lagoa, a quase 30 metros de altura. Esqueletos calcificados de algas e esponjas marinhas retirados do fundo da lagoa – bem maiores que os grãos de pólen, com até meio milímetro de diâmetro – reforçam a conclusão de que há 10 mil anos a água dos rios próximos deve ter ser misturada com a do mar, hoje a 23 quilômetros de distância. “Os manguezais, que hoje vemos apenas ao norte, na divisa com a Bahia, devem ter desaparecido antes da ocupação humana, quando o nível do mar recuou”, diz Pessenda. Em colaboração com Marcelo Cohen, especialista em evolução de paleomanguezais da Universidade Federal do Pará, o grupo do Cena pretende conhecer os limites geográficos e as possíveis causas do desaparecimento dessa vegetação. Em um estudo anterior, Pessenda concluiu que há cerca de 40 mil anos uma floresta ocupava as áreas atualmente cobertas pelos manguezais na ilha do Cardoso, litoral sul paulista, porque a linha de costa estava a cerca de 100 quilômetros de onde está hoje.

Por volta de 6 mil anos atrás, o mar no litoral capixaba devia estar cerca de quatro metros acima do que está hoje, concluiu o geólogo Paulo Giannini, com sua equipe do Instituto de Geociências da USP. Sua conclusão se apoia em análises de fósseis de moluscos gastrópodes chamados vermetídeos (Petaloconchus varians), que formam colônias sobre rochas acompanhando a linha da água.
Giannini tem um pé em Linhares. “Há uns dois anos, Pessenda me pediu, ‘Paulo, descobre por que os campos nativos estão lá’”, diz ele. “A vegetação não é só resultado do clima; temos de ver também a influência do substrato, por exemplo, se há milhares de anos existiram lagos na região, que depois foram assoreados, conformando as áreas em que cresceram grupos específicos de plantas.” Os campos das matas do norte capixaba são áreas circulares, de 100 a 500 metros de diâmetro, que lembram uma área de pouso de naves espaciais.

Podem ser diferentes entre si. Em um deles a camada de areia ocupa quase um metro antes de chegar a uma camada preta e compacta rica em metais e matéria orgânica, em outra a areia chega a quase dois metros de profundidade.
Sobre esse solo pobre em nutrientes crescem espécies distintas de gramíneas, mais rasteiras em um campo, mais altas em outro, às vezes com árvores isoladas, semelhante às formas mais abertas de cerrado. Em um dos campos, alojada em uma árvore isolada, exibe-se uma orquídea de flores brancas, a Sobralia liliastrum, comum nas matas da Chapada Diamantina, sul da Bahia, e já vista nas matas da serra dos Carajás, no Pará.

Os especialistas acreditam que as árvores da floresta que cerca os campos, adaptadas a um solo mais fértil, dificilmente poderiam sobreviver neste espaço pobre em nutrientes, que, além disso, permanece coberto por uma camada de água de 10 a 15 centímetros durante a época de chuvas. Uma vegetação de altura intermediária ocupa as áreas mais próximas da floresta, mas ainda ninguém arrisca dizer se os campos estão avançando sobre as matas, se estão recuando ou se simplesmente há uma oscilação anual, de acordo com a estação seca ou chuvosa. “Se o clima sazonal se mantiver”, diz Pessenda, “provavelmente as árvores de terra firme que se encontram no entorno dos campos não vão se atrever a colonizar o terreno alheio, que frequentemente se encontra encharcado. Não é o seu ambiente!”

Siqueira suspeita que os campos estejam encolhendo – e já viu muitos desaparecerem, por causa da areia fácil de ser retirada e por muitos anos bastante usada na construção de casas e prédios. “Se não houver grandes intervenções”, diz Martins, de Viçosa, “a tendência é se manterem, por causa do tipo de solo, que bloqueia o avanço das espécies florestais”. Pessenda acredita que os campos devem estar na mesma área “há pelo menos 15 mil anos”.

Em 20 anos de trabalho de campo, o que mais ele tem visto são florestas comendo os campos. Foi assim em Humaitá, no sul do estado do Amazonas, que Pessenda acompanhou durante cinco anos. Nos primeiros anos ele deixava um barbante estendido marcando os limites da mata com os campos. Ao voltar, no ano seguinte, custava a encontrar o barbante, engolido pela floresta, que tinha avançado um ou dois metros sobre os campos (ver mapa).

Pessenda conta que teve de fazer uma cirurgia no ombro por causa do esforço exigido para fazer os furos (os estudantes hoje o ajudam, claro), mas nem pensa em parar. “Estamos indo para o sul da Bahia, em busca de sinais de manguezais e campos e matas antigas”, anuncia, enquanto planeja as próximas viagens e a ampliação do laboratório de 240 para 400 metros quadrados (eram 90 em 1990). Esse campo de estudo também está se mostrando bastante fértil, e equipes do Rio de Janeiro e do Rio Grande do Sul, entre outras, estão refazendo paisagens de milhares de anos atrás – e imaginando como vão se transformar daqui para a frente – com base em análises de solo e pólen.

Outra indicação dos bons ventos desse campo de pesquisa: o navio oceanográfico alemão Maria Merian partiu do porto de Recife em 11 de fevereiro para coletar sedimentos da foz dos rios Parnaíba e Amazonas e da costa da Guiana Francesa. Outro objetivo é reconstituir a evolução do clima da região amazônica nos últimos 2 mil anos. “Neste momento [início de março] estamos na desembocadura do rio Amazonas e já coletamos testemunhos sedimentares de excelente qualidade, além de amostras da coluna de água, e pudemos mapear o delta subaquático do rio Amazonas com uma resolução espacial simplesmente impressionante”, relata o geólogo Cristiano Chiessi, da USP, um dos pesquisadores brasileiros, diretamente do navio. “Nosso destino final é Bridgetown, Barbados, aonde devemos chegar em 11 de março.”