Solos e geoambientes da porção norte da ilha Seymour (Marambio), Antártica

Abstract

A Ilha Seymour/Marambio (ISM) se localiza no norte do Mar de Weddell, na região da Península Antártica, em uma transição climática entre os domínios da Antártica Marítima e da Antártica Continental, apresentando um clima pseudo-continental ou subpolar semiárido. A ISM é predominantemente composta por rochas sedimentares originadas entre o Cretáceo e o Terciário. Os objetivos deste trabalho foram identificar, mapear e caracterizar as unidades geoambientais que compõem a paisagem da porção norte da Ilha Seymour/Marambio, Antártica Peninsular; e estudar os atributos morfológicos, físicos, químicos e mineralógicos dos solos ao longo de uma topossequência, e discutir os processos e fatores envolvidos na sua pedogênese. A estratificação geoambiental foi feita com base nos atributos pedo-lito-geomorfológicos da paisagem tratados de forma integrada, onde foram agrupados sob uma mesma denominação setores com características similares em relação aos atributos de interesse. Para o estudo dos solos foram descritos e coletados nove perfis ao longo de uma topossequência abrangendo diferentes materiais de origem e geoformas. As amostras foram submetidas a fracionamento textural, análises químicas de rotina, extrações químicas com Oxalato de Amônio e Ditionito-Citrato-Bicarbonato, e difração de Raios-X. A aplicação da metodologia de estratificação permitiu a identificação de 13 unidades geoambientais, representativas de ambientes periglaciais situados na zona de transição climática. Nota-se forte controle da geologia sobre a distribuição dos ambientes, influenciando o estabelecimento do relevo e os atributos dos solos. Constatou-se presença generalizada de permafrost ao longo da área de estudo, em geral nos primeiros 100 cm de profundidade, determinando uma predominância de solos das ordens Gelisols (Soil Taxonomy) e Cryosols (WRB). Outras feições comuns em solos afetados por congelamento, relacionadas com a crioturbação e acumulação de matéria orgânica, não foram observadas. A análise dos atributos dos solos permitiu identificar dois grupos de solos: os Sulfatados Ácidos e os Não Sulfatados Alcalinos. Os solos sulfatados ácidos são os mais desenvolvidos da área de estudo, evidenciando significativa alteração morfológica, física e mineralógica. As características destes solos apontam para baixo pH, alta saturação por alumínio, alta acidez potencial. A acidez favorece o intemperismo de silicatos primários, que não são observados na fração argila. Os principais minerais secundários são relacionados com a oxidação dos sulfetos, podendo ser listados sulfatos solúveis, sulfatos insolúveis, hidróxidos de ferro mal cristalizados e óxidos de ferro cristalinos. O peculiar desenvolvimento de cor amarelada nos solos sulfatados ácidos é creditado à presença de óxidos e sulfatos de ferro. A presença de minerais silicatados do tipo 2:1 (esmectita e ilita) na fração argila destes solos é atribuída ao pedoambiente ácido (favorável ao intemperismo dos silicatos primários) e com baixa lixiviação. Os solos Não Sulfatados Alcalinos não apresentam sinais de transformações expressivas. Os dados químicos apontam para altos valores de pH, alumínio trocável nulo e baixa acidez potencial. A transformação mais importante na gênese destes solos é o intemperismo físico na forma de crioclastia e haloclastia. Nota-se a presença de minerais primários facilmente intemperizáveis na fração argila, confirmando o baixo grau de transformações químicas. A geoforma é determinante para a disponibilidade de bases nestes solos, na medida em que favorece ou dificulta a lixiviação. Conclui-se que os principais processos atuantes na gênese dos solos da área de estudo são a sulfurização e o halomorfismo.

The Seymour/Marambio island (ISM) is located in the northern sector of the Weddell Sea, at the Antarctic Peninsular area, representing a transitional zone between Maritime and Continental Antarctica, with a subpolar, semiarid climate. The ISM is predominantly composed by marine sedimentary rocks of Cretaceus to Eocene age. The aims of this work were: identifying, mapping and characterization of the geoenvironmental units at the northern part of ISM landscape, as well as studying chemical, physical, mineralogical and morphological attributes, across a selected, representative toposequence. Also, pedogenetic processes and factors were discussed. The geoenvronmental stratification was based on pedo-litogeomorphological attributes, in an integrated landscape approach, in which sectors with similar attributes were grouped together. For the soil study, nine profiles were described, collected and analysed, following a toposequence according to different parent materials and landforms. Samples were subjected to textural analysis, routine chemical analysis, chemical extractions by ammonium oxalate and CBD, as well as X ray diffraction. Thirteen geoenvironments were identified, representing periglacial environments at this transitional climatic zone. The geology exerts a control on the geoenvironments, with great influence on landforms and soils. Permafrost is continuous and widespread, generally at depths of less than 100 cm, so the Gelisols order (Soil Taxonomy), or Cryosols (WRB), are the dominant soils. Cryoturbation and organic matter accumulation were not observed. Soils were separated into two groups: acid-sulphate soils and alkaline soils, unaffected by sulphates. The first are the best developed in the study area, meaning a significant physico-chemical and mineralogical alteration. Low pH and high Al saturation and potential acidity are typical. This accounts for primary mineral dissolution, and its absence in the clay fraction. Secondary minerals are those related to sulphide oxidation: soluble and insoluble sulphates, low crystalline Fe-hydroxides and little crystalline Fe phases. The peculiar yellowish colour of these soils are attributed to the presence of Fe-oxides and Jarosite. The presence of 2:1 clays (smectite and illite) in the Clay fraction despite the acidity is due to low leaching. The alkaline soils, non affected by sulphates do not showed any marked weathering or transformation, with high pH, low potencial acidity and zero Al saturation. The main process is cryoclastic and haloclastic weathering. Primary minerals are present even in the clay fraction, corroborating its low weathering degree and chemical alteration. The landform is determinant for the chemical status of theses soils, by favoring or reducing leaching. Sulphurization and halomorphism are the dominant soil-forming processes in Seymour-Marambio island.