Revista Brasileira de Geografia Física

Revista Brasileira de Geografia Fisica, v.07, n.02 (2014), 319-326.
Revista Brasileira de
Geografia Física
ISSN:1984-2295
Homepage: www.ufpe.br/rbgfe
Caracterização dos Sedimentos Turfosos em Campo Mourão, Paraná, Brasil
Leandro Domingos Luz¹; Mauro Parolin².
1- Mestre em Geografia pela Universidade Estadual de Maringá - Integrante do Laboratório de Estudos Paleoambientais da Fecilcam – Campo
Mourão, Paraná - Brasil. [email protected]
2- Professor Adjunto do Departamento de Geografia da Universidade Estadual do Paraná – Fecilcam, Coordenador do Laboratório de Estudos
Paleoambientais da Fecilcam, Campo Mourão, Paraná - Brasil. [email protected]
Artigo recebido em 17/10/2013 e aceite em 01/04/2014
RESUMO
Foram caracterizados os sedimentos turfosos da planície dos rios Água dos Papagaios e Ranchinho no município de
Campo Mourão, PR. Para tanto, foram determinados: a) a datação absoluta ( 14C); b) a caracterização dos sedimentos via
escala de von Post; c) o percentual de queima do material, sólido e volátil e d) a determinação granulométrica do
sedimento. Os depósitos no rio Água dos Papagaios apresentaram idades entre ~7.280 anos cal AP. (75 cm) e ~3.280
anos cal AP. (45 cm), portanto, formada durante o Holoceno. Por sua vez, o depósito do rio Ranchinho apresentou
idades mais antigas, de ~48.800±270 anos AP. (95 cm) e ~41.460 anos cal AP. (45 cm). Os depósitos apresentaram alto
grau de decomposição entre as classes H6 e H9 (hêmica e sáprica). Os percentuais de combustão volátil e sólido foram
maiores no testemunho rio Água dos Papagaios (29,89% e 45,06% respectivamente). No entanto, em virtude da
presença de conteúdo mineralógico e dos valores médios de combustão, o uso de ambas as turfeiras como combustível
não é viável.
Palavras-chave: Turfa, escala de von Post, Pleistoceno Superior, Holoceno.
Characterization of Peat Bogs in Campo Mourão, Paraná State, Brazil
ABSTRACT
Were characterized the peaty sediments of rivers Água dos Papagaios and Ranchinho floodplain in Campo Mourão, PR.
Thus, we determined: a) the absolute dating (14C); b) the characterization of sediments with von Post scale; c) the
percentage of the burning material, solid and volatile; d) sediments granulometry. The deposits ages in the river Água
dos Papagaios were between ~ 7280 years cal BP. (75 cm) and ~ 3280 years cal BP. (45 cm) thus formed during the
Holocene. Turn the deposit of the river Ranchinho presented higher age of ~ 48,800 ± 270 years BP. (95 cm), and ~
41,460 years cal BP. (45 cm). The deposits showed a high degree of decomposition between classes H6 and H9. The
percentage of volatile and solid combustion were higher in the Água dos Papagaios core (29.89% and 45.06 %
respectively). However, due to the presence of mineral content and average values of the combustion use of both peats
as fuel is not feasible.
Key words: Peat, von Post scale, Pleistocene, Holocene.
Introdução
As turfeiras constituem depósitos de
natureza orgânica, formadas a partir da
decomposição incompleta de restos vegetais
em ambiente saturado de água sazonalmente,
capaz de criar condições anaeróbicas de
desenvolvimento. Nesse sentido, os depósitos
turfosos constituem um desequilíbrio entre a
acumulação vegetal e a sua decomposição
Luz, L. D. e Parolin, M..
(Horák, 2009). Não obstante, apresentam
potencialidades para a utilização como
material calorífico, em substituição às
tradicionais fontes de energia (Guerreiro et
al., 2012).
Após a crise energética mundial que
elevou os preços do petróleo na década de
1970 houve um incremento nas pesquisas
para encontrar fontes energéticas alternativas.
Não obstante, uma das possibilidades
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encontradas foi o uso do material turfoso
como combustível, além da utilização como
material corretivo e condicionante para solos
agrícolas (Silva, 1995).
As grandes reservas mundiais de turfa
encontram-se principalmente no Hemisfério
Norte. A ocorrência de turfeiras e de
sedimentos turfosos está, em geral, associada
a climas frios e temperados. Zigang & Xintu
(2001) asseveram que a América do Norte
possui 43,5% da área total de turfeiras,
seguida pela Ásia (28%) e pela Europa (24%).
Menos de 5% das turfeiras encontra-se no
Hemisfério Sul. De acordo com Lappalainen
(1996) o Brasil apresenta uma área de pelo
menos 35 mil km² de superfície coberta por
turfeiras.
No Estado do Paraná, conforme
estudos realizados pela Mineropar (1982) a
ocorrência de turfeiras está distribuída em
quatro regiões principais: a) vale do alto rio
Iguaçu, na região de Curitiba, Tijucas do Sul
e Rio Negro; b) vale do alto rio Iapó e Tibagi,
entre Ponta Grossa e Jaguariaíva; c) vale do
baixo rio Ivaí e médio Paraná e d) região de
Palotina.
Em geral o ambiente ideal para a
formação dos depósitos de turfa ocorre em
pântanos, brejos e banhados saturados de água
em grande parte do ano. Esses ambientes e
suas adjacências favorecem o crescimento de
certos tipos de vegetais, principalmente das
famílias
Potamogetonaceae,
Typhaceae,
Cyperaceae, Poaceae, bem como musgos da
família Sphagnaceae, além de árvores. A água
exclui o ar, impossibilitando a degradação
rápida dos restos vegetais, permitindo sua
preservação parcial. A destruição se processa
por meio da ação de fungos e bactérias
anaeróbicas, promovendo a desintegração dos
tecidos e facilitando a formação do húmus
(Buckman & Brady, 1968).
Não obstante, os ambientes turfosos,
devido as suas características intrínsecas,
constituem ambientes ideais para a
preservação de palinomorfos, orgânicos e
inorgânicos, como pólen, esporos de
Pteridophytas, espículas de esponjas, frústulas
de diatomáceas e fitólitos, os quais constituem
importantes dados proxies sobre a dinâmica
ambiental regional pretérita (Parolin et al.,
2011). Diante da importância que os depósitos
turfosos possuem, seja do ponto de vista
energético ou ambiental, objetivou-se
caracterizar, de forma inédita, os depósitos
presentes nas planícies aluviais do rio Água
dos Papaguaios e Ranchinho no município de
Campo Mourão, Mesorregião CentroOcidental Paranaense.
Material e Métodos
Área de Estudo
Figura 1: Localização das áreas de amostragem.
Luz, L. D. e Parolin, M..
320
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Os depósitos turfosos estudados estão
localizados na planície aluvial dos rios Água
dos Papagaios e Ranchinho no município de
Campo Mourão, região Centro Ocidental do
Estado do Paraná (Fig. 01 e 02), pertencente à
bacia hidrográfica do rio Mourão que por sua
vez é um dos principais afluente do rio Ivaí
(segundo maior rio do estado).
A vegetação, hoje já muito alterada, é
formada pelo ecótono entre a Floresta
Ombrófila Mista Montana (Floresta de
Araucária)
e
a
Floresta
Estacional
Semidecidual, juntamente com um enclave de
Cerrado que ocupava o sítio urbano de Campo
Mourão (hoje restrito a pequenas manchas
espalhadas no entorno da área urbana e em
uma área preservada de 13.000 m²).
Figura 2: Visão parcial da área de coleta: A) rio Ranchinho; B) rio Água dos Papagaios.
A região caracteriza-se por um clima
subtropical úmido mesotérmico, com verões
quentes, com tendência de concentração das
chuvas, e invernos rigorosos, sem estação
seca definida. A temperatura média no verão é
superior a 22º C e inferior a 18º C no inverno,
com geadas pouco frequentes (IAPAR, 2013).
A geologia regional é bastante
homogênea, restrita a rochas basálticas,
englobadas na Formação Serra Geral, e
arenitos da Formação Caiuá na porção Oeste
do município (Mineropar, 2001). A região ao
entorno dos depósitos turfáceos apresenta
declividade baixa, com topos aplainados o
orientados no sentido SW-NE, o que
proporciona baixa taxa de sedimentação.
A formação de Latossolos ocorre
principalmente nas áreas de relevo aplainado
e de Nitossolos em área de declive mais
acentuado, os quais são amplamente
utilizados, principalmente a partir da década
de 1970, para a agricultura comercial
intensiva. Nas várzeas, onde os terrenos se
mantêm saturados em água praticamente o
ano todo, ocorre a formação de solos
hidromórficos, comumente recobertos com
material turfoso formado in situ, o qual
constitui-se o objeto de estudo.
Luz, L. D. e Parolin, M..
Coleta e Análise dos Dados
Para o levantamento cartográfico foi
utilizado como base a carta topográfica de
Campo Mourão, produzida pelo Serviço
Cartográfico do Exército Brasil (Folha: SG
22-V-B-I-1), onde foram acoplados os dados
obtidos com o georreferencimento por GPS
(Global Positioning System) dos pontos de
amostragem. Foram utilizados os dados em
formato de SRTM (Shuttle Radar Topography
Mission), disponibilizados on line pela
EMBRAPA. Os dados foram manipulados e
dispostos em forma de gráficos com o uso dos
softwares Global Mapper 9® e CorelDRAW
X4®.
O material analisado proveniente da
turfa do rio Água dos Papagaios foi coletado
em campanha no mês de fevereiro de 2013
por meio da utilização de trado manual (110
cm). Na turfa do rio Ranchinho o material
analisado foi obtido na campanha realizada
em julho de 2012 por meio de tubo
testemunho (110 cm de profundidade).
Protocolos laboratoriais
Para a caracterização do grau de
humosidade (teste em campo), foram
analisados 5 intervalos de amostragem
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Quadro 01: Escala de decomposição de Von Post aplicado à turfeiras
H–2
Muito pouco
decomposto
Ligeiramente
castanho
H–3
Muito fracamente
decomposto
Castanho fraco
H–4
Decomposto
fracamente
Muito castanho
H–5
Decomposto
Passa pouco
H–6
Bem decomposto
Passa 1/3 do
volume
H–7
Fortemente
decomposto
H–8
Muito fortemente
decomposto
H–9
Quase
integralmente
decomposto
H – 10
Completamente
decomposto
Passa a
metade
Forma
Estrutura
Vegetal
Estrutura vegetal nitidamente
reconhecível
Incolor
Não passa material sólido
entre os dedos
Sem
decomposição
Líquido bem escuro
H–1
Resta na mão
Não tem aspecto
gelatinoso
Característica
Cor da água que
Fração da
flui entre os
turfa que flui
entre os
dedos
dedos
Apresenta aspecto gelatinoso
Grau de
Humosidade
Classificaçã
o
Fibrosa
Reconhecíveis
os vegetais
Pouco
reconhecíveis
Muito pouco
reconhecíveis
Hêmica
Passa 3/5 do
volume
Passa quase
tudo
Fica na mão resíduos de
fibras, raízes, etc.
Sáprica
Material flui integralmente entre
os dedos
Sobra muito pouco na mão
Fonte: Adaptado de Stanek e Silc (1977)
distribuídos uniformemente ao longo de
ambos os testemunhos (0-10; 20-30; 40-50;
70-80; 100-110 cm). Para a determinação do
potencial de queima sólido e volátil, foram
analisados 3 intervalos em cada testemunho
(40-45; 60-65 e 90-95 cm no testemunho do
rio Água dos Papagaios e 20-25; 40-45 e 9095 cm no rio Ranchinho).
Na avaliação da humosidade dos
sedimentos
turfosos
foi
adotada
a
classificação de von Post (aplicado para
turfeiras), simplificada por Stanek & Silc
(1977), a qual leva em consideração o grau de
decomposição do material orgânico. A escala
de decomposição de von Post (Quadro 01)
possui dez níveis de acordo com o grau de
humosidade, e três classes de acordo com as
características apresentadas. Da mesma
Luz, L. D. e Parolin, M..
forma, as turfeiras foram classificadas pelas
características botânicas, utilizando as
classificações discutidas por Lenz (1984) e de
acordo com o material de origem proposto por
Buckman & Brady (1968).
As análises granulométricas do
material sedimentar foram executadas pelo
Laboratório
de
Análise
de
Solo,
Departamento
de
Agronomia,
da
Universidade Estadual de Maringá, pelo
método do peneiramento e pipetagem
(Suguio, 1973), seguindo-se a classificação
proposta por Wentworth (1922).
Para a determinação do potencial de
queima presente no material turfoso foi
empregado o método de Walkley & Black
(1934). Os percentuais de combustão (volátil
e sólido) foram determinados amostrando 30g
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do material. As amostras foram secas em
estufa por 24 horas a 120°C. Em seguida o
material foi queimado com tampa em Mufla
por 3 horas a 450°C. O material, após
resfriamento no dissecador, foi pesado
determinando-se o percentual de combustível
volátil e novamente colocado em mufla (sem
tampa) a 650°C por 6 horas; após
resfriamento o material foi pesado,
determinando-se o percentual de queima de
material combustível sólido (Guerreiro et al.,
2012).
As datações 14C do material turfoso
foram realizadas pelo CAIS (Center for
Applied Isotope Studies) da Universidade da
Geórgia – EUA, por meio do método AMS
(Accelerator Mass Spectrometry). As idades
foram calibradas, posteriormente, com o uso
do software CALIB 6.0® (Radiocarbon
calibration) (Reimer et al., 2009).
Resultados e discussões
Depósitos Turfosos do Rio Água dos
Papagaios
O material turfáceo presente na
planície aluvial do rio Água dos Papagaios
constitui uma turfa límmica sedimentar na
base, altamente coloidal que por sua vez
torna-se fibrosa no topo do perfil (15 cm de
profundidade). Na classificação de Von Post,
pode ser definida como Sáprica (H9) na base
do perfil (110 a 80cm), Hêmica (H6 – H7)
entre 90 a 15 cm e fibrosa na porção superior
do perfil (Figura 3).
Os Os resultados granulométricos
apresentaram variações crescentes em direção
ao topo. Os maiores percentuais de fração
argilosa estão localizados na base, chegando a
atingir valores de 67% (110 – 100cm). As
frações de areia alcançaram maiores
porcentagens do meio ao topo do perfil, 63%
(50 – 40 cm) e 75% (22 – 10 cm). Os valores
de silte mantiveram-se estáveis (~10%).
(Figura 3).
O percentual de queima tanto volátil
quanto sólido, do material foi baixo para o
perfil analisado, sendo: a) combustão volátil
de 16,66% (95 cm), 17,77% (65 cm), 29,89%
(45 cm); b) combustão sólida de 29,6% (95
cm), 35,3% (65 cm) e 45% (45 cm),
inviabilizando o uso do material como
combustível. As idades obtidas a 75 e 45 cm
correspondem
ao
Holoceno,
datadas
respectivamente em ~7.280 anos cal AP. e
~3.284 anos cal AP. Na tabela a seguir
(Tabela 1) estão dispostas as idades obtidas
(14C) nos testemunhos e a respectivas idades
calibradas.
Tabela 1: Datações 14C e respectivas idades calibradas em anos AP.
Profundidade (cm)
Idade 14C (anos AP)
Idade calibrada (anos
AP), 2σ
Média idade calibrada
(cal anos AP)
Rio Água dos Papagaios
45
3060±25
3215-3353
3284
75
6340±25
7239-7323
7281
Rio Ranchinho
45
37920±160
42072-42849
41460
95
48800±270
-
-
Luz, L. D. e Parolin, M..
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Figura 3: Datação (14C), classificação de von
Post, poder de queima (volátil e sólido) e
granulometria do testemunho do rio Água dos
Papagaios.
Depósitos Turfosos do Rio Ranchinho
O material turfáceo presente na
planície aluvial do rio Ranchinho constitui
uma turfa límmica sedimentar na base,
coloidal que por sua vez torna-se fibrosa no
topo do perfil (20 cm de profundidade). Na
classificação de Von Post pode ser definida
como Sáprica (H9) na base do perfil, entre
110 a 70 cm de profundidade, Hêmica (H6 –
H7), de 70 a 20 cm e fibrosa na porção
superior do perfil.
As idades obtidas a 95 e 45 cm
correspondem ao Pleistoceno Superior,
datadas respectivamente em 48.800±270 anos
AP., a qual não foi possível a calibração
devido ao limite de idade (50.000 anos)
disposto na literatura, e ~41.460 anos cal AP.
(Figura 04).
Luz, L. D. e Parolin, M..
Figura 4: Datação (14C), classificação de von
Post, poder de queima (volátil e sólido) e
granulometria do testemunho do rio Ranchinho.
O depósito turfoso do rio Ranchinho
apresentou
significativas
variações
granulométricas. Na base (106-103 cm) o
perfil é mais arenoso (57%) contra 15% de
silte e 28% de argila. Na sequência 85-82 cm,
há a predominância de argila (57%), que volta
a diminuir em direção ao meio do perfil, 47%
(58-55 cm). A maior porcentagem de areia foi
de 62% (37-34 cm) contra 35% de argila
(Figura 5).
Os percentuais de combustão, tanto
volátil quanto sólido, do material foram
baixos para o perfil analisado, com tendência
a diminuição em direção do topo do perfil,
combustão volátil de 10% (95 cm), 9,04% (40
cm), 4,5% (25 cm) e combustão sólida de
36,73% (95 cm), 31,66% (40 cm) e 19,33%
(25 cm), inviabilizando o uso do material
como combustível.
Guerreiro et al. (2012) analisou os
depósitos formados pelo rio Tibagi, nos
Campos Gerais, com o uso da mesma
metodologia e evidenciou que os depósitos
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apresentavam alta decomposição (H9 e H10)
mas que devidos as características
ombrotróficas e mineralotróficas o seu uso
como combustível, também, foi descartado.
Conclusões
O município de Campo Mourão
apresenta significativas reservas de material
turfoso nas planícies do rio Água dos
Papagaios e Ranchinho. As datações
evidenciaram que esses depósitos são antigos
com início de formação instalada desde o
Pleistoceno Superior (Rio Ranchinho). Ambas
as turfas foram classificadas de acordo com a
escala de Von Post como sáprica na base,
hêmica no meio e fibrosa em direção ao topo,
entre as classes H10 – H4. No entanto, devido
às características mineralógicas e os baixos
teores de combustão, não é possível o uso do
material como combustível.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq
(Processo 472.496/2011-5) e ao convênio
com a Fundação Araucária (Processo
1251/2012) pelo apoio financeiro. O primeiro
autor agradece a CAPES pela Bolsa de
Mestrado e o segundo autor agradece à
Fundação
Araucária
pela
bolsa
de
produtividade.
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