Valor Taxa de Sedimentação

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1 DETERMINAÇÃO DE TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO RECENTE NO LITORAL BRASILEIRO, POR ESPECTRÔMETRIA GAMA ( 210 Pb). Moysés Gonsalez Tessler*1, Rubens César Lopes Figueira*2, Michel Michaelovitch de Mahiques *1 e Ieda Irma Lamas Cunha*3 *1 Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo - IOUSP *2 Universidade Cruzeiro do Sul UNICSUL, São Paulo *3Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN/CNEN-SP Abstract Analyses of the concentrations of the natural radionuclideo 210 Pb scattered in the environment in vestigal amouths in witnesses of the coastal and oceanic areas provide a historical record of events and make it possible to estimate the background of variations in the volume of sediments laid down extensive periods of time. The rates of sedimentation obtained for the brazilian coastal systems show values between. 1,2 to 9,8 mm.year -1. Palavras chave: taxas de sedimentação, espectrometria gama, 210 Pb, sedimentação costeira. Introdução Além dos aspectos relacionados à alta toxidez e dose de radiação, o 210 Pb e seus produtos de decaimento são importantes traçadores naturais para estudos de processos atmosféricos, terrestres e oceânicos (Smith e Bewers, 1993). Análises das concentrações de 210 Pb em testemunhos fornecem um registro histórico de eventos ocorridos em uma bacia sedimentar, através da comparação da presença em excesso deste radionuclídeo em relação ao seu precursor o 226 Ra. Esse excesso ocorre porque um intermediário da série de decaimento, 222 Rn, é volátil e escapa de sólos áridos para a atmosfera. O 222 Rn decai na atmosfera para 210 Pb, o qual é rapidamente adsorvido nas partículas e aerossóis. Esses radionuclídeos são lavados da atmosfera por precipitação e depositados no meio aquoso. A partir do meio aquoso o 210 Pb é retirado da coluna d água pelo material particulado em suspensão e se deposita no sedimento, enquanto a maioria do 226 Ra, precursor do 210 Pb, rapidamente se dissolve na água.

2 Portanto, os níveis de chumbo em camadas de sedimentos mais profundas, correspondem a concentração do 210 Pb no sedimento, transportado para os estuários pelas drenagens continentais, enquanto que as concentrações medidas para este radionuclídeo nas camadas superiores estão em excesso. A concentração de 210 Pb em excesso, denominado de não suportado, diminui com o aumento da profundidade, ou seja, com o aumento da espessura do pacote sedimentar, sendo que o gradiente dessa diminuição fornece a base para a determinação das taxas de sedimentação, de registro histórico (~120 anos), das atuais baías e enseadas. Taxas de sedimentação. Os primeiros resultados de taxa de sedimentação recente, obtidas de sequências sedimentares rasas, através do emprego das técnicas de espectrômetria gama em laboratório brasileiro, se devem a Patchineelam & Smoak (1997,1999), que através da análise do decaimento radioativo do radionuclídeo 210 Pb, obtiveram valores da ordem de 8,1 e 1,3 mm/ano, respectivamente para as sequências sedimentares amostradas na plataforma continental junto ao canal de Caravelas e no talude ao largo do rio Doce. Em regiões lagunares e estuarinas brasileiras, dos primeiros resultados de taxa de sedimentação recente obtidos por aplicação de espectrômetria alfa para o 210 Pb, destaca-se o estudo realizado por Martins et al. (1989), nas sequências sedimentares rasas da Lagoa dos Patos, cujos ensaios foram realizados na Universidade da Flórida (FSU / USA). Os valores obtidos para dois testemunhos da região da lagoa indicaram taxas da ordem de 3,5 e 8,3mm/ano. Posteriormente, valores de taxas de sedimentação obtidas através da aplicação de espectrômetria gama, em diversos ambientes costeiros brasileiros estão presentes em estudos desenvolvidos por diferentes grupos de pesquisa do país. Os resultados de alguns deste estudos são apresentados na tabela 1. Localização Valor Taxa de Sedimentação (mm/ano) Referência Bibliográfica

3 Baía de Paranaguá (Pr) 1,2 mm/ano Souza et al. (2001) Cotinga Bragança (PA), 1,8 mm/ano Pedro Walfir (UFPA) Salinas, Taici 2,4 mm/ano Lagoa de Guarapina (RJ) 2,7 mm/ano Oliveira et al. (2004) 4,0 mm/ano Baía do Guanabara (RJ) 8,9 mm/ano Oliveira et al. (2004) Estuário Santista (SP) Ilha Barbabé 4,0 mm/ano Figueira et al. (2004) Casqueiro 5,4 mm/ano Santa Rita 1,6 mm/ano Baía de Santos (SP) 1,2 mm/ano Tessler et al. (2004) Canal de Bertioga (SP) Bertioga 3 2,8 mm/ano no prelo I.O.USP Bertioga 9 2,3 mm/ano Bertioga 21 5,7 mm/ano Sistema Cananéia-Iguape (SP) Ponta do Arrozal 5,3 mm/ano Rio Carapara 6,2 mm/ano Ponta do Frade 9,8 mm/ano Saito et al. (2001) Tabela 1. Valores de taxa de sedimentação obtidas por espectrometraia gama ( 210 Pb) para sistemas costeiros do litoral brasileiro. Considerações Gerais Em se considerando o caráter regressivo da costa brasileira, ao longo dos últimos milhares de anos seria de se esperar que a preservação dos atuais estuários e lagunas estivesse condicionada, em um primeiro momento, a diminutas taxas de deposição, que não implicassem em um preenchimento sedimentar acelerado dos sistemas costeiros. Este fator, associado as taxas de descida do nível marinho, deveria ter sido responsável por uma diminuição progressiva do volume líquido destes sistemas costeiros, ou então na condição extrema, pelo preenchimento sedimentar resultando na continentalização destes ambientes. Porém, o que se tem observado é a existência de altas taxas de sedimentação obtidas por aplicação das técnicas de espectrômetria gama. Estes resultados podem estar indicando existir uma mudança no padrão deposicional nos sistemas costeiros brasileiros, de escala secular, ou a existência de mecanismos geológicos e hidrodinâmicos que possam estar ao longo do tempo geológico permitindo ainda a existência dos atuais sistemas costeiros

4 Muita controvérsia tem advindo dos elevados valores de taxa de sedimentação do recente obtidos de sequências sedimentares costeiras brasileiras, quando confrontados com as taxas obtidas por 14 C. Valores de taxas de sedimentação obtidas através da aplicação destas duas metodologias distintas, não devem, e não podem, ser comparadas de forma direta, pois são indicativos de estágios deposicionais e intervalos de confiablilidade temporal distintos. Bibliografia FIGUEIRA, R. C. L.; TESSLER, M.G.; MAHIQUES, M.M. de; FUKUMOTO, M. M. & GOYA, S. C Sedimentação recente e níveis de metais pesados em testemunhos do estuário santista, São Paulo, Brasil. Anais do IV Congresso de Pesquisas Ambientais e Saúde, Santos, SP: MARTINS, I. R.; VILLWOCK, J.A.; MARTINS, L.R. & BENVENUTI, C.E The Lagoa dos Patos estuarine ecosystem. Pesquisas (22): OLIVEIRA, G.H.R.; PATCHINEELAM, T.C.S. & PATCHINEELAM, S.M.. Validação do método de geocronologia de 210Pb por espctrometria gama utilizando o detector coaxial de GE ultrapuro do Departamento de Geoquímica da UFF. Anais do II Simposio Brasileiro de Oceanografia, São Paulo. Resumos do II Simposio Brasileiro de Oceanografia, cd-rom. PATCHINEELAM, S.R. & SMOAK, J.M Rates of sediment accumulation and particle mixing based on radiochemical measurements from some Brazilian coastal sediments. Anais do VII Congresso Latino-Americano sobre Ciência do Mar (COLACMAR), Santos, SP. Resumos Expandidos. 1: PATCHINEELAM, S.R. & SMOAK, J.M Sediment accumulation rates along the inner eastern Brazilian continental shelf. Geo - Marine Letters, 19: SAITO, R.T.; FIGUEIRA, R.C.L.; TESSLER, M.G. & CUNHA, I.I.L Pb and 137Cs geochronologies in the Cananéia-Iguape estuary (São Paulo, Brazil). Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249 (1):

5 SOUZA, M.C. de; ANGULO, R.J.; TESSLER, M.G. & FIGUEIRA, R.C.L Taxas de sedimentação no complexo estuarino da baía de Paranaguá, Estado do Paraná, estimadas a partir do método de datação por espctrometria gama: resultados preliminares. Anais do VIII Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário (ABEQUA), Imbé. Boletim de resumos, p TESSLER, M.G.; FIGUEIRA, R.C.L.; MAHIQUES, M.M. de; FUKUMOTO, M.M. & CIAPINA, E.M.R Sedimentation rates and contamination levels by heavy metals at the shallow sedimentary columns from Santos estuary and bay, SP, Brasil. Journal of Coastal Research, Special Issue 39 (ICS2004). No prelo.