Aos meus pais Derval e Eda e minha irmã Ariane, por estarem sempre ao meu lado e ao anjo mais lindo que Deus colocou em meu caminho, fonte de

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1 Aos meus pais Derval e Eda e minha irmã Ariane, por estarem sempre ao meu lado e ao anjo mais lindo que Deus colocou em meu caminho, fonte de inspiração,força, coragem e principalmente amor incondicional... Meu esposo Julio Cesar. i

2 ii AGRADECIMENTOS Muitas pessoas foram importantes no desenvolvimento desta pesquisa, outras especiais e algumas essenciais. A todas gostaria de agradecer e em especial: Ao meu querido orientador Profº Dr. Paulo César Fonseca Giannini que além de mestre foi um grande amigo. Obrigada pela sua confiança, apoio e por todos os ensinamentos que hoje me fazem uma pessoa melhor. Ao meu co-orientador Profº Paulo Eduardo De Oliveira, por todo conhecimento palinológico compartilhado, auxílio nas interpretações de resultados, apoio e amizade. À grande amiga Profª Dra. Maria Judite Garcia, minha fonte de inspiração, exemplo de profissional e grande responsável por colocar a palinologia em meu caminho. Ao Profº Peter Christian Hackspacher, coordenador do Projeto FAPESP nº 2000/ pelo apoio financeiro concedido no início desta pesquisa. A Dra. Vera Markgraf do INSTAAR (Instituto de Pesquisa Antártica e Alpina), da University of Colorado, Boulder, EUA, pelas datações AMS iniciais. À equipe do Laboratório de Sedimentologia (IG/DGSA/USP), técnica Elaine Aparecida da Silva Sinfrônio e das estagiárias Mariana Cristina Victorino e Marcela Fachini, pelas análises sedimentológicas. À toda equipe do Laboratório de Palinologia e Paleobotânica da Universidade Guarulhos, em especial à Esp. Rosana Saraiva Fernandes por todo auxílio no processamento de material e por sua amizade.

3 iii À equipe do Laboratório de Geociências da Universidade Guarulhos, técnicos, estagiários, professores, administrativo e limpeza, todos de alguma forma foram importantes nesta trajetória, em especial às Biól. Andréa Barbieri Rezende e Patrícia Ferreira R Cardoso pela amizade e apoio em diversas etapas desta pesquisa. Ao Profº Dr. José Candido Stevaux pelo equipamento de sondagem, indispensável para que hoje este trabalho esteja concluído. Ao Profº Dr. Antonio Roberto Saad, pelos conhecimentos estratigráficos compartilhados. Ao Profº Dr. Antonio Gonçalves Pires Neto pelas informações geomorfológicas. À todos os amigos que conquistei no Rio Grande do Sul (RS) e em especial à Profª Dra. Tânia L Dutra, pelos comentários enriquecedores, pela amizade, carinho e acolhimento quando necessitei. Ao meu primo Cláudio Lopes de Siqueira pelo auxílio na coleta de material. difíceis. À amiga MSc. Paula Garcia do Amaral pelo apoio e socorro nos momentos Aos professores da Universidade Guarulhos que contribuíram na minha formação. Aos professores do Instituto de Geociências da USP pelo conhecimento compartilhado. À grande amiga Biól. Maria Cristina Santiago Hussein por ser alguém tão especial que posso contar sempre.

4 iv Aos meus pais alicerce de tudo que sou e a minha irmã Ariane. Vocês são simplesmente a maior riqueza que alguém pode ter. Obrigada pelo apoio, amor e por acreditarem em mim. Ao meu esposo Julio César Zanzini de Siqueira que acompanhou de perto todos os momentos deste caminho e não soltou minha mão em nenhum deles. Você é o maior e melhor de todos os presentes que Deus pode colocar em minha vida. Obrigada por existir. E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte desta trajetória. Obrigada!

5 v SUMÁRIO Dedicatória iii Agradecimentos iv Lista de Figuras viii Lista de Tabelas xi Lista de Quadros xii Lista de Estampas xiii Resumo xvii Abstract xix 1. Introdução As fases glaciais e interglaciais O Último Máximo Glacial Descrição da área de estudo Aspectos geológicos de Monte Verde Aspectos botânicos Floresta de Araucaria Histórico Características gerais Aspectos fitofisionômicos Serra da Mantiqueira Aspectos gerais Contexto geológico Importância dos estudos sobre o Quaternário Importância dos estudos palinológicos Definição A palinologia e os estudos do Quaternário Importância dos estudos sedimentológicos Definição A sedimentologia e os estudos do Quaternário Metas e objetivos Material e Métodos

6 vi 4.1. Coleta de sedimentos Perfil MV Perfil MV Perfil MV Análise de superfície Confecção da seção geológica Métodos de laboratório Descrição do testemunho Amostragem de alíquotas Escolha de testemunho e intervalo vertical Método palinológico Método sedimentológico Datações Cálculo de taxas de sedimentação Resultados Datações radiocarbônicas Taxas de sedimentação Resultados Geológicos Descrição do testemunho Seção colunar Resultados analíticos de sedimentologia Granulometria Minerais pesados Resultados palinológicos Análise qualitativa Análise palinológica Análise dos sinais modernos da vegetação Discussão Palinologia Análise dos sinais modernos da vegetação Sedimentologia

7 vii 7. Conclusões Referências Bibliográficas Anexos

8 viii LISTA DE FIGURAS Figura 01- Aspectos paleoclimáticos da América do Sul em anos A.P.- 6 Figura 02- Aspectos paleoclimáticos da América do Sul em anos A.P.- 7 Figura 03- Aspectos paleoclimáticos da América do Sul em anos A.P.- 8 Figura 04- Aspectos paleoclimáticos da América do Sul em anos A.P.- 9 Figura 05- Aspectos paleoclimáticos da América do Sul em 9000 anos A.P Figura 06- Localização da região de Monte Verde (MG) Figura 07- Imagem de satélite da região de Monte Verde com destaque para a escarpa da Mantiqueira Figura 08- Mapa hipsométrico Figura 09- Mapa geológico da área de estudo e regiões adjacentes Figura 10- Setores planálticos e domínios morfoestruturais Figura 11- Mapa geomorfológico da região de estudo e áreas adjacentes Figura 12- Seção geológica NNW-SSE Figura 13- Mapa da distribuição vegetal do Brasil Figura 14- Mapa com os principais remanescentes florestais presentes no Brasil Figura 15- Filogenia da família Araucariaceae Figura 16- Paleogeografia da Araucariaceae (Triássico, Cretáceo e Cretáceo superior) Figura 17- Distribuição paleogeográfica da família Araucariaceae durante o Quaternário Figura 18- Visão geral da floresta de Araucaria Figura 19- Araucárias jovens presente na área de estudo com destaque para sua copa em forma triangular Figura 20- Aspectos fitofisionômicos e os principais domínios presentes na região de Monte Verde e áreas adjacentes com ocupação atual da floresta de Araucaria Figura 21- Reconstrução fitofisionômica com os domínios nativos na região

9 ix de Monte Verde Figura 22- Visão egocêntrica da sedimentologia mostrando as relações com algumas disciplinas geológicas e outras matérias ligadas ao conhecimento científico Figura 23- Início da perfuração- Ponto MV Figura 24- Retirada do tubo após perfuração- Ponto MV Figura 25- Visão geral do ponto de coleta MV Figura 26 e 27- Perfuração no ponto MV Figura 28- Detalhe da perfuração total no ponto MV Figura 29 e 30- Amostragem com Vibrocore- Ponto MV Figura 31 e 32- Amostragem complementar- Ponto MV Figura 33- Local de coleta da amostra MV01 para análise de superfície Figura 34- Local de coleta da amostra MV05 para análise de superfície Figura 35- Local de coleta da amostra MV06 para análise de superfície Figura 36- Abertura e medição dos testemunhos Figura 37 e 38- Subamostragem de material para palinologia Figura 39 e 40- Detalhe da subamostragem e armazenamento do material Figura 41- Seção estratigráfica do ponto MV2 baseado em análise de fácies do testemunho realizada em laboratório Figura 42- Gráfico: proporção em massa da fração areia Figura 43- Gráfico: proporção em massa da fração argila Figura 44- Gráfico: proporção em massa da fração areia muito fina Figura 45- Gráfico: proporção em massa da fração areia fina Figura 46- Gráfico: proporção em massa da fração areia média Figura 47- Gráfico: proporção em massa da fração areia grossa Figura 48- Gráfico: proporção em massa de minerais pesados Figura 49- Gráfico: Variação vertical da freqüência de contagem (%) de 60 minerais opacos na fração pesada não magnética Figura 50- Gráfico: Variação vertical da freqüência de contagem (%) de minerais ultraestáveis dentre os pesados transparentes não micáceos (índice ZTR)

10 x Figura 51- Gráfico: Variação vertical da freqüência de contagem (%) de minerais metaestáveis dentre os pesados transparentes não micáceos Figura 52- Gráfico: Variação vertical da freqüência de contagem (%) de minerais instáveis dentre os pesados transparentes não micáceos Figura 53- Gráfico: Variação vertical da freqüência de contagem (%) de sillimanita dentre os pesados transparentes não micáceos Figura 54- Gráfico: Variação vertical da freqüência de contagem (%) de epídoto dentre os pesados transparentes não micáceos Figura 55- Palinodiagrama de porcentagem dos taxa arbóreos presentes no testemunho MV Figura 56- Palinodiagrama de porcentagem dos taxa arbustivos e herbáceos presentes no testemunho MV Figura 57- Palinodiagrama de porcentagem dos esporos e algas presentes no testemunho MV Figura 58- Palinodiagrama de porcentagem dos elementos associados a floresta de Araucaria presentes no testemunho MV Figura 59- Palinodiagrama de porcentagem com a soma total dos taxa presentes no testemunho MV Figura 60- Palinodiagrama de concentração dos taxa arbóreos presentes no testemunho MV Figura 61- Palinodiagrama de concentração dos taxa arbustivos e herbáceos presentes no testemunho MV Figura 62- Palinodiagrama de concentração dos esporos e algas presentes no ponto MV Figura 63- Palinodiagrama de concentração dos elementos associados a floresta de Araucaria presentes no ponto MV Figura 64- Palinodiagrama de concentração com a soma dos taxa presentes no testemunho MV Figura 65- Gráfico: Concentração dos taxa ocorridas durante o Quaternário tardio em Monte Verde (MG) e Vale do Paraíba (SP)

11 xi LISTA DE TABELAS Tabela 01- Resultados das datações radiocarbônicas Tabela 02- Taxas de sedimentação médias calculadas, com base nas idades calibradas do testemunho MV Tabela 03- Resultados de quantificação de minerais pesados Tabela 04- Caracterização das áreas amostradas para análise de superfície Tabela 05- Principais taxa encontrados nas análises de superfície Tabela 06- Porcentagem total dos elementos encontrados nas análises de superfície e o sinal de Poaceae Tabela 07- Comparação dos dados obtidos em Monte Verde (MG) e a região do Vale do Paraíba (SP) Tabela 08- Taxas de sedimentação calculadas para os cinco principais intervalos reconhecidos segundo resultados sedimentológicos integrados aos dados palinológicos

12 xii LISTA DE QUADROS Quadro 01- Glaciações quaternárias Quadro 02- Cidades brasileiras pertencentes ao domínio da serra da Mantiqueira Quadro 03- Intervalos de profundidades e respectivas características sedimentológicas, observadas macroscopicamente ao longo do testemunho MV Quadro 04- Síntese dos dados sedimentológicos e palinológicos para o intervalo de a anos A.P Quadro 05- Síntese dos dados sedimentológicos e palinológicos para o intervalo de a 9000 anos A.P Quadro 06- Síntese dos dados sedimentológicos e palinológicos para o intervalo de 9000 a 8000 anos A.P Quadro 07- Síntese dos dados sedimentológicos e palinológicos em 6000 anos A.P Quadro 08- Síntese dos dados sedimentológicos e palinológicos em 3000 anos A.P Quadro 09- Características sedimentológicas e palinológicas dominantes nos últimos 8000 anos

13 xiii LISTA DE ESTAMPAS ESTAMPA I Figura 01- Debarya Tipo 01 Figura 02- Debarya Tipo 02 Figura 03 a/b- Debarya Tipo 03 Figura 04 a/b- Debarya Tipo 04 Figura 05- Debarya Tipo 05 Figura 06- Zygnema sp ESTAMPA II Figura 01 a/b- Bryophyta indeterminada Tipo 01 Figura 02 a/b- Bryophyta indeterminada Tipo 02 Figura 03 a/b- Anthoceros sp Tipo 01 Figura 04 a/b- Anthoceros sp Tipo 02 Figura 05 a/b- Anthoceros sp Tipo 03 Figura 06 a/b- Anthoceros sp Tipo 04 ESTAMPA III Figura 01 a/b- Phaeoceros sp Tipo 01 Figura 02 a/b/c- Phaeoceros sp Tipo 02 Figura 03 a/b- Phaeoceros sp Tipo 03 ESTAMPA IV Figura 01- Blechnum sp Figura 02- Gleichenia sp Tipo 01 Figura 03- Gleichenia sp Tipo 02 Figura 04 a/b- Polypodium sp Figura 05- Polypodiaceae indeteminada Tipo 01 Figura 06- Polypodiaceae indeterminada Tipo 02 Figura 07- Polypodiaceae indeterminada Tipo 03 Figura 08- Hypolepis sp ESTAMPA V Figura 01 a/b/c- Cyathea sp Tipo 01 Figura 02 a/b- Cyathea sp Tipo 02 Figura 03 a/b- Cyathea sp Tipo 03 ESTAMPA VI Figura 01 a/b- Cyathea sp Tipo 04 Figura 02 a/b- Cyathea sp Tipo 05 Figura 03 a/b- Cyathea sp Tipo 06 Figura 04 a/b- Cyathea sp Tipo 07

14 xiv ESTAMPA VII Figura 01a/b- Dicksonia sp Tipo 01 Figura 02 a/b- Dicksonia sp Tipo 02 Figura 03 a/b- Dicksonia sp Tipo 03 ESTAMPA VIII Figura 01 a/b/c- Lycopodium sp Figura 02 a/b/c- Lycopodiaceae Tipo 01 Figura 03 a/b- Lycopodiaceae Tipo 02 Figura 04 a/b- Lycopodium clavatum ESTAMPA IX Figura 01 a/b- Sellaginella sp Tipo 01 Figura 02 a/b- Sellaginella sp Tipo 02 Figura 03 a/b- Sellaginella sp Tipo 03 Figura 04 a/b- Sellaginella sp Tipo 04 ESTAMPA X Figura 01 a/b/c- Sellaginella sp Tipo 05 Figura 02 a/b- Pteris sp Tipo 01 Figura 03- Pteris sp Tipo 02 ESTAMPA XI Figura 01 a/b/c/d- Anemia sp Figura 02 a/b- Lygodium sp ESTAMPA XII Figura 01 a/b- Alternanthera sp Figura 02 a/b- Pfaffia sp Figura 03 a/b/c/d- Amaranthaceae Tipo 01 aff. Gonphrena sp Figura 04 a/b/c/d- Anacardium sp ESTAMPA XIII Figura 01 a/b- Eryngium sp Figura 02 a/b- Hydrocotyle sp Figura 03 a/b- Aspidosperma sp Figura 04 a/b/c/d- Prestonia sp Figura 05 a/b/c- Ilex sp ESTAMPA XIV Figura 01 a/b/c/d- Asteraceae Tipo 01 Figura 02 a/b- Asteraceae aff. Aspilia sp Figura 03 a/b/c/d- Vernonia sp Tipo 01 Figura 04 a/b/c/d- Vernonia sp Tipo 02

15 xv ESTAMPA XV Figura 01 a/b- Begonia sp Figura 02 a/b/c/d- Jacaranda sp Figura 03 a/b/c- Tabebuia sp Figura 04 a/b/c/d- Cordia sp Figura 05 a/b- Tournefortia sp Figura 06 a/b/c- Elizabetha sp ESTAMPA XVI Figura 01 a/b/c/d- Caryocar sp Figura 02 a/b/c/d- Maytenus sp Figura 03 a/b- Chenopodium sp Figura 04 a/b- Hedyosmum sp Figura 05 a/b- Convolvulaceae indeterminada ESTAMPA XVII Figura 01 a/b/c/d- Weinmannia sp Figura 02 a/b- Agarista sp Figura 03 a/b- Alchornea sp Figura 04 a/b/c- Chamaesyce sp Figura 05 a/b- Croton sp Figura 06 a/b- Maprounea sp ESTAMPA XVIII Figura 01 a/b/c- Fabaceae indeterminada Figura 02 a/b- Abatia sp Figura 03 a/b- Lauraceae indeterminada Figura 04 a/b- Utricularia sp Figura 05 a/b- Cuphea sp Figura 06 a/b- Heteropteris sp Figura 07 a/b- Miconia sp Figura 08 a/b- Melastomataceae indeterminada ESTAMPA XIX Figura 01 a/b- Myriocarpus sp Figura 02 a/b/c/d- Rapanea sp Figura 03- Eugenia sp Figura 04 a/b- Myrcia sp Figura 05 a/b- Psidium sp Tipo 01 Figura 06 a/b- Psidium sp Tipo 02 Figura 07 a/b- Psidium sp Tipo 03 Figura 08- Myrtaceae indeterminada Figura 09- Piperaceae indeterminada Figura 10 a/b- Polygala sp

16 xvi ESTAMPA XX Figura 01 a/b- Gouania sp Figura 02 a/b- Scutia sp Figura 03 a/b- Prunus sp Figura 04 a/b- Fragaria sp Figura 05 a/b- Rubiaceae indeterminada Figura 06 a/b- Borreria sp Tipo 01 Figura 07 a/b/c/d- Borreria sp Tipo 02 ESTAMPA XXI Figura 01 a/b- Rutaceae indeterminada Figura 02 a/b- Matayba sp Figura 03 a/b- Sapindaceae indeterminada Figura 04 a/b/c/d- Pouteria sp Figura 05- a/b- Symplocos sp Tipo 01 Figura 06 a/b- Symplocos sp Tipo 02 Figura 07 a/b- Symplocos sp Tipo 03 ESTAMPA XXII Figura 01 a/b- Valeriana sp Figura 02 a- Drymis sp Figura 02 c/d- Mônade de Drymis ESTAMPA XXIII Figura 01- Acrocomia sp Tipo 01 Figura 02- Acrocomia sp Tipo 02 Figura 03 a/b- Allagoptera sp Figura 04 a/b- Euterpe sp Figura 05 a/b- Syagrus sp ESTAMPA XXIV Figura 01- Bromeliaceae indeterminada Tipo 01 Figura 02- Bromeliaceae indeterminada Tipo 02 Figura 03 a/b- Cyperus sp Figura 04 a/b- Poaceae Tipo 01 aff. Zea mays Figura 05 a/b- Poaceae Tipo 02 Figura 06 a/b- Poaceae Tipo 03 Figura 07- Poaceae Tipo 04 Figura 08- Poaceae Tipo 05 Figura 09 a/b- Poaceae Tipo 06 aff. Chusquea ESTAMPA XXV Figura 01 a/b- Araucaria angustifolia Figura 02 a/b/c/d- Podocarpus lambertii

17 xvii RESUMO A baixa temperatura média anual (< 18ºC), a localização em zona de altitude elevada (> 1500 m) e a diversidade florística, bem representativa da parte sul da serra da Mantiqueira, tornam a região de Monte Verde (município de Camanducaia, sudeste do Estado de Minas Gerais), propícia para a investigação de mudanças climáticas ocorridas no Quaternário tardio, meta desta Dissertação. Para buscar esta meta, propõe-se como objetivo a análise e descrição da sucessão paleoflorística, integrada ao aporte sedimentar e às condições geoquímicas de deposição nesta região, com base de dados palinológicos, sedimentológicos (granulometria, concentração de matéria orgânica e teor e tipos de minerais pesados) e geocronológicos (datações 14 C por espectrometria de aceleração de massa). A área amostrada foi a margem esquerda do Córrego dos Cadetes, afluente do rio Jaguari. Trata-se de um vale fluvial encaixado em alvéolo de relevo acidentado, onde se coletou testemunho raso (2,10m) contínuo, com equipamento vibrocorer (vibro-amostrador). Os depósitos sedimentares tertemunhados são argilo-arenosos orgânicos e turfosos. Sua análise sedimentológica demonstra a ocorrência de variações graduais e cíclicas relacionadas a mudanças no balanço entre aporte sedimentar terrígeno e biodretítico e/ou orgânico, controlado por alterações no tipo de processo deposicional, e, por extensão, na cobertura vegetal, esta possivelmente influenciada por oscilações climáticas do Quaternário Tardio. As cinco datações obtidas ficaram compreendidas no intervalo entre anos 14 C cal A.P. (100 cm de profundidade) e anos 14 C cal A.P. (10 cm). Os dados palinológicos permitem interpretar que durante todo esse período a região foi dominada por floresta, principalmente com a presença de Araucaria angustifolia, sob clima predominantemente frio e úmido, porém com possíveis oscilações de umidade. Para efeito de inferências paleoclimáticas, quatro fases principais foram identificadas, expressas a seguir em idades extrapoladas. A primeira fase corresponde ao intervalo de a anos A.P., no qual há oscilação da cobertura vegetal e aumento de erosão nas encostas, sob clima frio e úmido. Na segunda fase, de a 9000 anos A.P., detectou-se aumento de umidade acompanhado da redução do aporte

18 xviii trativo. A terceira fase, correspondente ao intervalo de 9000 a 8000 anos A.P., registra decréscimo na umidade e aumento da taxa de sedimentação. Nos últimos 8000 anos A.P., ocorre a manutenção da floresta de Araucaria em condições climáticas frias e úmidas. Palavras-chaves: Palinologia, Sedimentologia, Araucaria, Quaternário tardio

19 xix ABSTRACT Low annual average temperature (< 18ºC), the localization in a zone of high altitude (> 1500 m) and high floristic diversity, representative of the southern part of the Serra da Mantiqueira highlands, turn the Monte Verde region (city of Camanducaia, Southeast of the State of Minas Gerais), propitious for the inquiry of Late Quaternary climatic changes, the aim of this dissertation. The objective of the study is to analyze and describe the paleofloristic succession based on palynology, integrated with sedimentological (grain size and heavy mineral analysis), geochemical (quantification of organic matter) and geochronological ( 14 C AMS dating) data. The sampled area is located at the left margin of the Cadetes stream, a tributary of the Jaguari River. A 2.10 m long sediment core was collected on the fluvial valley with a vibrocore equipment. The sandy-clay sediments show a high organic content and are similar in appearance to peatbog deposits. The sedimentological analysis demonstrate the occurrence of gradual and cyclic variations related to the change in incoming of terrigenous biodetrital/organic sediments, controlled by alterations in the type of depositional process, and, therefore, possibly by the vegetation cover. All these changes were possibly influenced by climatic oscillations of the Late Quaternary. The five 14 C AMS dates obtained encompass the period between C cal. A.P. (100 cm of depth) and 2,350-2,150 years 14 C cal. A.P. (10 cm). The palynological results indicate that in the last 20,000 years the landscape was characterized by Araucaria angustifolia forest under predominantly cold and humid climates, with minor oscillations of humidity. Four pollen phases had been identified, with extrapolated ages for paleoclimatic inferences. The first one corresponds to the interval between 17,000 and 15,000 years A.P. with oscillation of the forest cover under cold and humid climate. Between 15,000 and 9,000 years A.P., there is an increase of humidity and reduction of tractive sedimentary supply. The third interval corresponds to the period between 9,000 and 8,000 years A.P. with a decrease in humidity and increase of the sedimentation rate. In the last 8,000 years A.P. Araucaria forest was maintained under cold and humid climatic conditions, as it did during the Late Pleistocene. Key-words: Palinology, Sedimentology, Araucaria, Late Quaternary