Entre badlands e solos salinos no semi-deserto polar da Antártica: pedogênese e relações solo-paisagem na formação López de Bertodano, Ilha Seymour (Marambio)

Abstract

A Península Antártica constitui uma zona de transição climática, com contraste entre a costa oeste, mais úmida e menos fria, e a costa leste, voltada ao Mar de Weddell, caracterizada por temperaturas negativas e baixa precipitação. A Ilha Seymour, maior área livre de gelo da região e sem geleiras ativas, apresenta ampla ocorrência de salinidade superficial. Na porção sudoeste aflora a Formação López de Bertodano, unidade cretácea composta por sedimentos argilo-siltosos com intercalações arenosas, cuja estrutura homoclinal favorece o desenvolvimento de relevos cuestiformes e paisagens do tipo badland em ambiente polar. O objetivo geral da tese é compreender os processos de pedogênese e as relações solo- paisagem associadas à Formação López de Bertodano, na Ilha Seymour, analisando de forma integrada o papel do material de origem, do relevo e do clima polar seco na formação e diferenciação dos solos. Para isso, foram realizados trabalhos de campo, com coleta de solos, bem como análises físicas, químicas, mineralógicas, micromorfológicas e espectroscópicas. Como resultados, são apresentados estudos inéditos sobre a pedogeomorfologia e a salinização da Formação López de Bertodano. A variabilidade física, química e espectral dos solos da Ilha Seymour é controlada principalmente pelo material de origem e pela herança estratigráfica das formações geológicas, especialmente da Formação López de Bertodano. A heterogeneidade sedimentar desta formação é preservada nos perfis de solo, influenciando a organização granulométrica, a distribuição de constituintes minerais e o estabelecimento de diferentes regimes geoquímicos. A sulfurização e o tamponamento por carbonatos fossilíferos controlam o equilíbrio geoquímico dos solos e favorecem a formação de sulfatos secundários e a ocorrência de salinização, amplamente distribuída na ilha e associada à baixa lixiviação sob clima polar semiárido. Embora a salinização esteja relacionada sobretudo ao material de origem e à herança sedimentar, a geomorfologia e a dinâmica periglacial modulam a redistribuição de solutos e a continuidade dos processos pedogenéticos. A evolução das vertentes, especialmente em sistemas de cuesta, controla a exposição de novos estratos, a circulação de soluções e o acúmulo de sais, evidenciando uma relação de coevolução entre solos e relevo. Assim, a paisagem da Ilha Seymour resulta da interação entre controles litológicos, processos geoquímicos e dinâmica criogênica, configurando um sistema pedogeomorfológico único. Palavras-chave: pedogênese; salinização; pedogeomorfologia.

The Antarctic Peninsula constitutes a climatic transition zone, with a contrast between the wetter and less cold west coast and the east coast, facing the Weddell Sea, characterized by sub-zero temperatures and low precipitation. Seymour Island, the largest ice-free area in the region and without active glaciers, exhibits widespread surface salinity. In the southwestern portion, the López de Bertodano Formation outcrops, a Cretaceous unit composed of clayey-silty sediments with sandy intercalations, whose homoclinal structure favors the development of cuesta-like reliefs and badland-type landscapes in a polar environment. The overall objective of this thesis is to understand the pedogenesis processes and soil-landscape relationships associated with the López de Bertodano Formation on Seymour Island, analyzing in an integrated way the role of the parent material, relief, and dry polar climate in the formation and differentiation of soils. To this end, fieldwork was carried out, with soil collection, as well as physical, chemical, mineralogical, micromorphological, and spectroscopic analyses. As a result, original studies on the pedogeomorphology and salinization of the López de Bertodano Formation are presented. The physical, chemical, and spectral variability of the soils of Seymour Island is mainly controlled by the parent material and the stratigraphic heritage of the geological formations, especially the López de Bertodano Formation. The sedimentary heterogeneity of this formation is preserved in the soil profiles, influencing the granulometric organization, the distribution of mineral constituents, and the establishment of different geochemical regimes. Sulfurization and buffering by fossiliferous carbonates control the geochemical equilibrium of the soils and favor the formation of secondary sulfates and the occurrence of salinization, which is widely distributed on the island and associated with low leaching under a semi-arid polar climate. Although salinization is mainly related to the parent material and sedimentary heritage, geomorphology and periglacial dynamics modulate the redistribution of solutes and the continuity of pedogenetic processes. The evolution of slopes, especially in cuesta systems, controls the exposure of new strata, the circulation of solutions, and the accumulation of salts, demonstrating a co- evolutionary relationship between soils and relief.Thus, the landscape of Seymour Island results from the interaction between lithological controls, geochemical processes, and cryogenic dynamics, configuring a unique pedogeomorphological system. Keywords: pedogenesis; salinization; pedogeomorphology.