ESTÁGIOS DA GÊNESE E EVOLUÇÃO DOS DEPÓSITOS EÓLICOS E AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS DO QUATERNÁRIO

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1 ESTÁGIOS DA GÊNESE E EVOLUÇÃO DOS DEPÓSITOS EÓLICOS E AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS DO QUATERNÁRIO Gastão 1, F. G. C.; Maia 1, L. P.; Siqueira 1, A. C. A. 1 LABOMAR -Instituto de Ciências do Mar - Av. da Abolição, Meireles.CEP: Fortaleza-CE, RESUMO O estado do Maranhão abriga um dos maiores registros eólico da América do Sul. Nele estão inseridos os corpos dunares móveis (lençóis maranhenses e pequenos lençóis) e dunas inativas. O presente trabalho tem como objetivo mostrar os estágios de gênese e evolução destes depósitos, correlacionando com as mudanças climáticas e implicações ambientais ocorridas durante o Quaternário. Foram usadas técnicas de geoprocessamento e trabalhos de coleta de sedimentos com uso de trado manual em campo, para as análises sedimentológicas (granulometria, teores de CaCO 3 e matéria orgânica, e graus de arredondamento e esfericidade). O primeiro estágio de evolução acontece no pleistoceno médio, por volta de 123 mil anos antes do presente (A.P). Corresponde ao máximo da penúltima transgressão, quando o mar erodiu total ou parcialmente os depósitos continentais de estágios anteriores. As dunas deste estágio são de cor avermelhada típicas dos tabuleiros pré-litorâneos e não apresentam forma definida. O segundo estágio se encaixa nas evidências da glaciação ocorrida entre 70 e 50 mil anos A.P. O mar estava em níveis muitos mais baixos do que o atual, disponibilizando material suficiente para a formação de dunas. Um grande deserto de areia teria se formado. Estas dunas móveis do Pleistoceno, assim chamadas neste trabalho, sofreram processos de estabilização posteriormente no terceiro estágio, e hoje são as dunas vegetadas que encontramos na área estudada. O quarto estágio é marcado pelo aparecimento de dunas móveis que continuam a migra atualmente. As mudanças climáticas e ambientais ocorridas durante o Quaternário estão intrinsecamente ligadas a gênese e evolução dos depósitos arenosos deste período, tomando como evidência suas características sedimentológicas e sua disposição morfológica no espaço. Palavras-chaves: Depósitos Eólicos, Quaternário, Mudanças Climáticas, Lençóis Maranhenses. ABSTRACT The Maranhão state shelters one of the greatest aeolian records of South America. They are mobiles dune fields (Lençóis Maranhenses) and stables dunes. This paper proposes to show the stages of evolution of these sand deposits and its relationship with climatic changes during Quaternary. It was used techniques of remote sensing, fields surveys that includes sediment sampling to analysis of CaCO 3, organic matter, grain size, sphericity, and roundness. The first stage of evolution occurred during Pleistocene (approximately years B.P.), that correspond to the maximum of the penultimate transgression, when the sea eroded total or partially continental deposits from former stages. The dunes of this stage have red color, similar to the sediments of tabuleiros without dune shape. The second stage is related to the glaciations that occurred between and B.P.. The sea level was much lower than the actual, and this was responsible for the sand supply to form the dune fields. A great sand desert has been formed. These mobile dune from Pleistocene were stabilized during the third stage. Actually, they are vegetated dunes that we find in study area. The fourth stage is characterized by the arousing of mobile dunes that, now, keep on moving. The climatic changing that occur during Quaternary are close related to the genesis and evolution of those sand deposits, as shown by the sedimentological characteristics and its morphological distribution in space. Keywords: Aeolian deposition, Quaternary, Climatic changes, Lençoís Maranhenses. INTRODUÇÃO A história do Quaternário na Terra se estende nos dois últimos milhões de anos e é marcada por várias mudanças no clima. As conseqüências foram glaciações, intermediadas por períodos interglaciais mais quentes, como o que estamos vivendo agora. As reconstruções paleoclimáticas no hemisfério sul têm se limitado, nos primeiros estudos, aos indicadores climáticos naturais (proxies), tais como anéis de crescimento de árvores, sedimentos lacustres laminados, testemunhos de gelo, análise de pólen, entre outros (Dominguez & Bittencourt 1994). Mais trabalhos posteriores que relataram os padrões de 133

2 sedimentação durante o Quaternário usando métodos de datação absoluta por termoluminescência (Sallun et. al. 2007), tanto na zona costeira Barreto et. al. (1999) como no interior do Brasil e na floresta amazônica Carneiro Filho et. al. (2003), mostraram ser possível adotar metodologias necessárias para a elaboração de modelos climáticos que reinaram no passado. O estado do Maranhão é um exemplo que abriga um dos maiores registros eólico da América do Sul (Gonçalves et. al. 2003). Nele estão inseridos os corpos dunares móveis (lençóis maranhenses e pequenos lençóis) e dunas inativas adjacentes compostas pelos tipos parabólicas e paleodunas. A área deste sítio geológico está em torno de de hectares com dunas que alcançam distâncias de até 160 km da linha de costa (Figura 1). O presente trabalho tem como objetivo mostrar os estágios de gênese e evolução dos depósitos deste estado, correlacionando com as mudanças climáticas e implicações ambientais ocorridas durante o Quaternário. Figura 1 Área estudada com destaque dos tipos de depósitos sobre imagem de satélite Landsat 5. MATERIAIS E MÉTODOS O presente trabalho constou de uma metodologia apoiada em trabalhos realizados em campo e em laboratório. Primeiramente foram usadas técnicas de geoprocessamento (Duarte & Amaral 1998, Silva & Dutra 2005) envolvendo o processamento digital de imagens do satélite LANDSAT 5 TM, para a elaboração de mapas preliminares afim de tornar mais fácil e rápida a escolha de pontos para a coleta de sedimentos em campo na área estudada. As imagens do satélite QUICKBIRD foram utilizadas para o cálculo das taxas de migração dos corpos dunares móveis, fazendo a relação entre a distância percorrida pelas dunas e o tempo que ela levou para se deslocar de um ponto a outro. Esta metodologia foi aplicada por Carvalho et. al. (2006), onde foram consideradas as distâncias entre as marcas em forma de arcos, identificadas na imagem de satélite, deixadas pelas dunas durante o avanço para o interior do continente (Figura 2). Estas marcas representam, segundo os autores, às acumulações de areia fixadas por vegetação durante o período chuvoso, como na região da área estudada o período chuvoso ocorre uma vez a cada ano, as marcas indicam determinado ano de posição da duna. Os estágios de evolução dos outros tipos de dunas foram caracterizados através de bibliografia pertinente ao assunto, bem como de estudos sedimentológicos. Os trabalhos de campo contaram com a verificação dos diferentes tipos eólicos existentes e seu estado atual de deposição. Também foi realizada a coleta de sedimentos com uso de trado manual (Figura 3), perfazendo um total de 49 amostras. A profundidade dos furos variou de 1 a 2 m. Com as amostras foi possível fazer as análises sedimentológicas (granulometria Folk & Ward (1957), teores de CaCO 3 e 134

3 matéria orgânica, e graus de arredondamento e esfericidade) em laboratório para a melhor caracterização dos vários tipos levantados. MARCAS Figura 2 Arcos de migração de dunas vistos na imagem de satélite Quickbird de RESULTADOS E DISCUSSÕES Figura 3 Coleta de sedimento com uso de trado manual. O primeiro estágio de evolução acontece no pleistoceno médio, por volta de 123 mil anos antes do presente (A.P). Segundo Martin et. al. (1993), corresponde ao máximo da penúltima transgressão, quando o mar erodiu total ou parcialmente os depósitos continentais de estágios anteriores. As dunas deste estágio são conhecidas por paleodunas (Maia 1998), de cor avermelhada típicas dos tabuleiros pré-litorâneos e não apresentam forma definida (Figura 3A). Possuem areia fina moderadamente selecionada. Os teores de CaCO 3 estão em torno de 5%, reforçando o fato do nível do mar ter alcançando estes setores. O Grau de arredondamento vai de sub-angulosos a sub-arredondados. O teor de matéria orgânica para este tipo de 135

4 duna esta em torno de 0,28%. Nota-se na figura 4A que neste estágio os domínios geológicos do Quaternário estavam sendo moldados sobre os sedimentos do Terciário (Formação Barreiras). O segundo estágio se encaixa nas evidências da glaciação ocorrida entre 70 e 50 mil anos A.P (Figura 4B), como a famosa ponte de terra que ligou a Ásia e América do Norte secando o estreito de Bering. O mar estava em níveis muitos mais baixos do que o atual, disponibilizando material suficiente para a formação de dunas. Um grande deserto de areia teria se formado, pois estas dunas do segundo estágio migraram até distâncias consideráveis da linha de costa (160 km encontradas neste trabalho) mostrando que condições mais áridas e com ventos favoráveis predominaram neste período. Estas dunas móveis do Pleistoceno, assim chamadas neste trabalho, sofreram processos de estabilização posteriormente no terceiro estágio, e hoje são as dunas vegetadas (Figura 3B) que encontramos na área estudada. Estas são compostas de areia fina, moderadamente selecionada, com teores de CaCO 3 em torno de 4%, nos levando a crê que boa parte do sedimento pode ser de origem marinha. Os grãos são de subarredondados a arredondados, mostrando que estes depósitos estão bem distantes da área fonte. Os teores de matéria orgânica estão em torno de 1,15 %. Para falar do terceiro estágio, podemos considerar os estudos de análise de pólen, realizados por outros autores na Lagoa do Caço (região central da área estudada) Ledru et. al Estes revelaram que o fim do período glacial, ocorrido no pleistoceno superior (14-12 mil anos A.P), é acompanhado de condições climáticas mais úmidas e frescas, o que favoreceu o aparecimento de vegetação e por consequência teria causado a fixação das dunas do segundo estágio (Figura 4C). O quarto estágio é marcado pelo aparecimento de dunas móveis que continuam a migra atualmente (Figuras 3C e 4D). Na área estudada estas dunas atingem pelo menos 34 km da linha de costa, migrando a 11 m/ano (dado tirado das imagens de satélite). A relação entre a distância e a velocidade de migração nos leva a crê que estas dunas apareceram a cerca de 3 mil anos, período acompanhado por um pequeno caimento de temperatura da Terra (Figura 4D), propiciando um recuo do mar e disposição de material para a formação destes depósitos. Figura 3 Os tipos de dunas encontrados na área estuda e seu grãos mostrados em fotografia tirada por lupa de amento (20x). A Paleodunas em relevo típico de Tabuleiros Pré-litorâneos. B Dunas vegetadas. C Dunas Móveis dos Lençóis Maranhenses. 136

5 Figura 4 Estágios de evolução dos depósitos eólicos do período Quaternário. 4A (primeiro estágio), 4B (segundo estágio), 4C (terceiro estágio) e 4D (quarto estágio). 137

6 CONCLUSÕES IV Congresso Argentino do Cuaternário y Geomorfologia As mudanças climáticas e ambientais ocorridas durante o Quaternário estão intrinsecamente ligadas à gênese e evolução dos depósitos arenosos deste período. Juntamente com estas mudanças estão as variações do nível do mar, associadas aos períodos de glaciação e deglaciação. Desde a grande penúltima transgressão ocorrida há 123 mil anos A.P, dunas veem sendo formadas e alteradas a partir das ações de subida e decida do mar. As implicações ocorridas no meio ambiente, evolvendo mudanças nos regimes do vento, nos índices de umidade e aridez, e aparecimento de vegetação, interromperam o processo de migração das dunas do segundo estágio (dunas móveis do pleistoceno), provocando sua estabilização. As paleodunas possuem os maiores teores de CaCO 3, indicando que o mar alcançou este tipo de depósito em um evento de subida máxima do mar. As dunas vegetadas apresentam teores um pouco menores que as dunas anteriores, indicando que possivelmente a origem do sedimento pode ser marinha, pois para a formação destas dunas houve um recuo significativo do nível do mar disponibilizando material para o transporte e formação. Os graus de arredondamento e esfericidade para as dunas do tipo paleoduna indicaram que estas não estão muito longe da área fonte, ou seja, os grãos vão de sub-angulosos a subarredondados. A relação da distancia atingida pelas dunas móveis com a taxa de migração atual, adquirida através da observação em imagens de satélite, pode revelar que estas dunas apareceram há pelo menos 3 mil anos, migrando até hoje. Uma datação por métodos convencionais pode melhorar a relação das mudanças no clima durante o Quaternário e as fases de gênese e evolução dos depósitos eólicos aqui estudados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Barreto, A. M. F., Suguio, K., Oliveira, P. E. de., Tatumi, S. H O Campo de Dunas Inativas do Médio Rio São Francisco, Bahia, Brasil Marcante registro de ambientes desérticos do Quaternário brasileiro. Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil SIGEP In: Schobbenhaus,C. Carneiro Filho, A. C., Tatumi, S. H. & Yee, M Dunas Fósseis na Amazônia. Revista Ciência Hoje, Vol. 32,. nº Carvalho, A. M.; Maia, L. P.; Dominguez, J. M. L., Caracterização do processo de migração das dunas de Flexeiras, Baleia, Paracuru e Jericoacoara, costa noroeste do Ceará. Arquivos de Ciências do Mar, v. 1, p , Fortaleza Ceará, Brasil. Domingues, J. M. L. & Bittencourt, A.C.S.P., Utilização de Padrões de Sedimentação Costeira como Indicadores Paleoclimáticos Naturais (Proxies). Em Revista Brasileira de Geociências, São Paulo - São Paulo, v. 24, n. 1, p. 3-12, Duarte, M. I. M., & Amaral, G Processamento Digital de Imagem do Landsat5-TM na Região NE do Quadrilátero Ferrífero (Supergrupo Rio das Velhas), MG Brasil. Anais IX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Santos, Brasil, setembro 1998, INPE, p Folk R.L. & Ward W.C Brazos River Bay: Study of the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology, 27:3-27. Gonçalves, R. A.; Lehugeur, L. G. O. ; Castro, J. W. A.; Pedroto, A. E. S., Classificação das feições eólicas dos Lençois Maranhenses- Estado do Maranhão, Brasil. Mercator - Revista de Geografia da UFC, Fortaleza, v. 2, p Ledru, M. P.; Cordeiro, R. C.; Dominguez, J. M. L.; Martin, L.; Mourguiart, P.; Sifeddine, A.; Turcq, B., 2000 Late Glacial Cooling In Amazonia. Quaternary Research, Washington, V. 55, P Maia, L. P.,1998. Procesos costeros y balance sedimentario a lo largo de Fortaleza (NE-Brasil): Implicaciones para uma gestión adecuada de la zona litoral. Tese de Doutorado. Universidade de Barcelona. 256pp. Martin, L.; Suguio, K.; Flexor, J. M., As Flutuações de Nível do Mar Durante o Quaternário Superior e a Evolução Geológica de "Deltas" Brasileiros. Boletim IG-USP: Publicação Especial, v. 15, p São Paulo. Meireles, A. J. A.; Arruda, M. G. C; Gorayebe, A.; Thiers, P. R. L., Integração dos indicadores geoambientais de flutuação do nível relativo do mar e de mudanças climáticas no litoral cearense. Mercator, v. 8, p Sallun, A.E.M.; Suguio, K.; Tatumi, S.H. ; Yee, M.; Santos, J.; Barreto, A.M.F Datação absoluta de depósitos quaternários brasileiros por luminescência.. Revista Brasileira de Geociências, 37 (2): Silva, J. C. & Dutra, L. V CASA-F: Uma Ferramenta para Obtenção de Pontos de Controle por Casamento de Feições. Centro Técnico Aerospacial (CTA) e Instituto de Pesquisa Espacial (INPE). 138

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