Revista do Instituto Geológico
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Avaliação do estresse hídrico subterrâneo das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ)
Get PDFThis article presents the results of an assessment of groundwater stress in the aquifers present in the Piracicaba, Capivari and Jundiaí river Basins, located in southeastern Brazil, with over 15,378 km2, 92.5% of which belongs to the State of São Paulo and a small part (7.5%) to the State of Minas Gerais. The assessment of water stress in aquifers is based on consumption and availability indicators. The consumption indicator used was the exploitation density, calculated using the Kernel Density geoprocessing tool, using the flow data from 11,621 wells obtained from the Department of Water and Electric Energy - DAEE, complemented with data from Minas Gerais State, extracted from the CPRM - Geological Survey of Brazil database. The availability indicator used the Q95 minimum flow rate, calculated from the hydrological regionalization studies carried out by DAEE. Applying the geoprocessing method of subtracting the grids from the water availability and exploitation intensity maps, the water stress map was obtained, expressed in terms of water balance. The stress map discriminates areas with water deficit (negative balance) from areas with water overplus (positive balance), in terms of available annual flow rate (m3/year). The method proved to be efficient in the identification of areas with water deficit, making it possible to direct management efforts to monitor and apply usage and protection guidelines.Este artigo apresenta uma avaliação do nível de estresse hídrico subterrâneo dos aquíferos presentes nas bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí, localizadas no sudeste do Brasil, distribuídos por 15.378 km2, dos quais 92,5% pertencem ao Estado de São Paulo e uma pequena parte (7,5%) ao Estado de Minas Gerais. A avaliação do estresse hídrico dos aquíferos é baseada em indicadores de consumo e de disponibilidade. O indicador de consumo utilizado foi a intensidade de explotação, estimada com aplicação da ferramenta de geoprocessamento Kernel Density, com utilização de 11.621 dados de vazões de poços obtidas do cadastro de outorgas do Departamento de Águas e Energia Elétrica – DAEE, complementadas com dados da porção mineira da bacia, extraídos do cadastro CPRM – Serviço Geológico do Brasil. O indicador de disponibilidade utilizou dados de vazão mínima Q95 da porção paulista das Bacias PCJ, calculados a partir dos estudos de regionalização hidrológica realizados pelo DAEE. Aplicando-se o método de geoprocessamento de subtração dos grids dos mapas de disponibilidade hídrica e de intensidade de explotação, obteve-se o mapa de estresse hídrico, expresso em termos de saldo hídrico. O mapa de estresse distingue áreas com déficit hídrico (saldo negativo) de áreas com excedente hídrico (saldo positivo), em termos de vazão anual disponível (m3/ano). O método mostrou-se eficiente na identificação de áreas com déficit hídrico, possibilitando o direcionamento dos esforços de gestão no monitoramento e aplicação de diretrizes de utilização e proteção
Aplicações de trítio na determinação de tempos de residência no ciclo hidrológico
Get PDFAs a tracer in hydrology, tritium can be used for different purposes, such as groundwater dating; hydraulic measurements; determination of the distribution of residence times in large bodies of water and in the atmosphere; water balance measurements, and in studies on the dispersion of contaminants. Time series of tritium concentration in rain water and at specific observation points of the hydrological system are used to obtain lumped-parameter models capable of describing the distribution of residence times of the water in the hydrological cycle compartments. This paper presents a description of theoretical and practical aspects involved in the application of these techniques, the state-of-the-art of scientific studies involving the application of environmental tritium in groundwater and watersheds, as well as the new on-going trends in this area.Como traçador em hidrologia, o trítio pode ser utilizado para inúmeras e variadas finalidades, tais como na datação de águas subterrâneas, em medidas hidráulicas, na determinação da distribuição de tempos de residência em grandes corpos de água e na atmosfera, em medições de balanço hídrico e em estudos da dispersão de contaminantes. Séries temporais de teor de trítio na precipitação e em pontos de observação específicos do sistema hidrológico são utilizadas para se obter modelos de parâmetros agrupados, capazes de descrever a distribuição de tempos de residência da água nos compartimentos do ciclo hidrológico. Este artigo apresenta uma descrição dos aspectos teóricos e práticos necessários para a aplicação dessas técnicas, o estado da arte de estudos científicos envolvendo a aplicação de trítio ambiental em águas subterrâneas e em bacias hidrológicas, bem como as novas tendências em desenvolvimento na área
Contribuição dos isótopos naturais de urânio no estudo da movimentação das águas subterrâneas
Get PDFUranium is a lithophile element that is preferentially concentrated in acid rather than basic/ultrabasic igneous rocks. Its average crustal abundance corresponds to 2.5 μg/g, composed of two primary isotopes, 238U (~99.3%) and 235U (~0.7%). Despite the technological importance of 235U, as it is the fissile isotope that is the basis of nuclear energy production, it appears that its contribution as a natural source of radioactivity is small, since the specific activity of 238U is about 20 times greater than 235U. Isotopes 238U and 235U are progenitors of radioactive decay series, the greater number of descendants corresponding to 238U, many of which possessing a long half-life, such as 234U formed in the 238U decay series from the following sequence: 238U (4.49 Ga, α) → 234Th (24.1 days, β-) → 234Pa (1.18 min, β-) → 234U (248 ka, α) →... Both 238U and 234U are emitters of alpha particles and, in groundwater, the assessment of the extent of radioactive imbalance between these uranium isotopes has allowed the development of numerous studies of hydrogeological interest since the 1960’s. The main mechanisms that explain such disequilibrium are the 234U selective leaching relatively to 238U from the crystalline lattice of minerals and alpha recoil that introduces 234Th into the liquid phase, which forms 234Pa by beta decay, radionuclide that produces 234U, also by beta decay, causing 234U-enrichment in groundwaters, i.e., 234U/238U activity ratios greater than unity. These ratios, together with the dissolved uranium concentration, have been extensively utilized in hydrological applications, such as those described in this paper.O urânio é um elemento litófilo, concentrando-se preferencialmente nas rochas ígneas ácidas ao invés das básicas/ultrabásicas. Sua abundância crustal média corresponde a 2,5 μg/g, possuindo dois isótopos primários, o 238U (~99,3%) e o 235U (~0,7%). Apesar da importância tecnológica do 235U, por ser o isótopo físsil que forma a base de produção de energia nuclear, verifica-se que a sua contribuição como fonte natural de radioatividade é pequena, pois a atividade específica do 238U é cerca de 20 vezes maior que a do 235U. Os isótopos 238U e 235U são geradores de séries de decaimento radioativo, possuindo o 238U um número maior de descendentes, muitos dos quais de longa meia-vida, como é o caso do 234U, que é formado na série do 238U a partir da seguinte sequência: 238U (4,49 Ga, α) → 234Th (24,1 dias, β-) → 234Pa (1,18 min, β-) → 234U (248 ka, α) →... Tanto 238U quanto 234U são emissores de partículas alfa e, nas águas subterrâneas, a avaliação da extensão do desequilíbrio radioativo entre esses isótopos de urânio, a partir da década de 1960, tem permitido o desenvolvimento de inúmeras pesquisas de interesse hidrogeológico. Os mecanismos principais que explicam esse desequilíbrio são a lixiviação seletiva de 234U em relação a 238U no retículo cristalino dos minerais e o processo de recuo alfa que introduz 234Th na fase líquida, o qual decai por emissão beta para 234Pa e este para 234U, também por emissão beta, ocasionando enriquecimento de 234U nas águas subterrâneas, isto é, razões de atividade 234U/238U superiores à unidade. Essas razões, juntamente com a concentração do urânio dissolvido, têm sido consideravelmente utilizadas em aplicações hidrológicas, como será descrito neste trabalho
Diagnóstico do uso da água subterrânea como subsídio à gestão municipal de recursos hídricos
Get PDFThe region containing the Piracicaba, Capivari and Jundiaí Watershed demonstrates a growing demand for exploration and groundwater use, which accompanies the increase in population and urbanization. Regional surveys indicate a scenario of limitated availability in groundwater associated with the large volumes of water currently being extracted, demonstrating the need for monitoring, on a local sale, the situation of the use of these water resources. Therefore, this study aimed to evaluate available data on groundwater, at a municipal scale, in order to make a diagnosis of the sustainability of water use. The municipality o Sumaré-SP was selected as it is located in a critical area in terms of water availability and because it includes guidelines for integrated environmental management in its Master Plan. Based on data from official registers of wells, the most exploited aquifers were evaluated in terms of their water potential (flows and specific capacities – average and mean; well depth and water levels); the type of water use; density of wells and the intensity of groundwater extraction; water balance. The existence of areas with water deficit led to recommendations such as the improvement of hydrogeological studies, as well as the monitoring of the increase in water exploitation in the city and the occurrence of conflicts of use.A região que abrange as bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ) demonstra uma crescente demanda na explotação e uso das águas subterrâneas, que acompanha o aumento populacional e da urbanização. Levantamentos regionais indicam cenários de limitações na disponibilidade hídrica subterrânea associados a grandes volumes de águas extraídos, mostrando a necessidade de um acompanhamento, também em escala local, sobre a situação do uso dos recursos hídricos. Nesse sentido, este trabalho teve como proposta avaliar os dados existentes e disponíveis sobre a água subterrânea, em escala municipal, com o intuito de elaborar um diagnóstico sobre a sustentabilidade do uso da água. Selecionou-se o município de Sumaré-SP, por estar inserido em área crítica quanto à disponibilidade hídrica e por contemplar no seu Plano Diretor diretrizes para a gestão ambiental integrada. A partir de dados de cadastros oficiais de poços, foram avaliados os aquíferos mais explotados quanto a: potencialidade hídrica (vazões e capacidades específicas médias e medianas, profundidade dos poços e dos níveis d’água), finalidades de uso da água, densidade de poços e intensidade de extração de água subterrânea e saldo hídrico. A constatação de existência de áreas onde ocorre déficit hídrico levou a recomendações como o aprofundamento nos estudos hidrogeológicos, assim como o acompanhamento da evolução da situação da explotação hídrica no município e de ocorrência de conflitos de uso
O impacto do ENOS na variabilidade temporal da precipitação pluviométrica na bacia hidrográfica do rio Piquiri-PR
Get PDFThis research was developed considering the impacts caused by El Niño - Southern Oscillation (ENOS) on the variability of precipitation. It presents a suggestion to use an inferential statistical model to identify the participation of such phenomenon on rainfall temporal variability in the Piquiri watershed (Paraná State, Brazil), based on the Southern Oscillation Index (SOI). The ENSO phenomenon was analyzed using Southern Oscillation Index data provided by the Australian National Climate Centre and monthly rainfall data from 41 rain gauge stations in the period from 1976 to 2010, provided by Instituto das Águas do Paraná. A total of 31.4% of the analyzed historical series showed a negative Southern Oscillation Index (≤ –7), while 21.1% presented a positive Southern Oscillation Index (≥ +7), and 47.5% of the months were considered neutral regarding the Southern Oscillation Index. The Generalized Additive Models for Location, Scale and Shape (GAMLSS) were applied to identify the influence of ENSO on monthly rainfall average. A lag of up to one month was observed between Southern Oscillation Index deviations and rainfall in the Piquiri river watershed. Average monthly rainfall was found to decrease when each Southern Oscillation Index unit increases in the inferential model. This decrease varied between the three drainage areas considered in the study.Esta pesquisa foi desenvolvida considerando os impactos causados pelo El Niño - Oscilação Sul (ENOS) na variabilidade da precipitação. Apresenta uma proposta de uso de um modelo estatístico inferencial para a identificação da participação do fenômeno, por meio do Índice de Oscilação Sul (IOS), na variabilidade temporal da precipitação pluviométrica na bacia hidrográfica do rio Piquiri-PR. Para o desenvolvimento da pesquisa optou-se por analisar a ocorrência de ENOS por meio do IOS, com os dados disponibilizados pelo National Climate Centre da Austrália e dados mensais de precipitação pluviométrica do Instituto das Águas do Paraná para 41 postos pluviométricos com série histórica entre 1976 e 2010. Os resultados obtidos indicam que 31,4% dos meses da série histórica analisada tiveram IOS negativo ≤ -7, enquanto 21,1% obtiveram IOS positivo ≥ +7 e 47,5% dos meses foram considerados neutros com relação ao IOS. Aplicou-se o modelo estatístico GAMLSS (Modelos Aditivos Generalizados para Posição, Escala e Forma) para identificar a influência do ENOS na precipitação média mensal. Observou-se uma defasagem de até um mês entre o registro dos desvios de IOS e a precipitação registrada na bacia hidrográfica do rio Piquiri. Identificou-se ainda uma diminuição na precipitação média mensal quando se aumenta em média uma unidade de IOS ao modelo inferencial. Essa diminuição mostrou-se variável entre as três áreas de drenagem consideradas no estudo
Contribuição dos isótopos estáveis da água (H e O) no conhecimento dos aquíferos brasileiros: estado da arte e perspectivas futuras
Get PDFGroundwater supplies circa 50% of all Brazilian municipalities, and its increasing use results from the combination of (i) climatic conditions, as the high precipitation rates lead to important water surpluses, providing conditions to the recharge of aquifers, and (ii) the hydrogeological framework, consisting of a variety of aquifers (porous, fractured and karst) encompassed by different geological and structural provinces. Due to the importance of groundwater to Brazil, H and O stable isotopes have been regularly used in hydrogeological studies since the 1970’s, with an increase in the application of stable isotope methods at the beginning of the 21st century. This increase is associated with the establishment of numerous research groups in hydrogeology and the development of analytical techniques that enabled the optimization of the analyses. In this sense, we present a review of the application of H and O stable isotopes to the hydrogeological study of Brazilian aquifers, based on a critical reading of the available scientific literature. This paper is divided into five chapters. Initially, the theoretical foundations for the application of stable H and O isotopes in hydrological studies are presented, followed by a review of the knowledge about the rainwater isotopic composition and climatic controls. Then, the state-of-the-art of the application of stable isotopes in Brazil is complemented with the lessons learned and the opportunities revealed for the application of the methods in hydrogeological studies. This review attested the good coverage of rain water data and corresponding isotopic composition, allowing considerations at the regional scale, despite the time lag that occurred due to the interruption of the meteorological observations in the 1980’s. Regarding groundwater isotopic composition, the major variations were observed in regional aquifers, especially in confined portions, such as the aquifers of the Paraná Basin and of the Amazon Basin, reflecting past recharge conditions extending for long periods of time. The relationships between isotopic composition and regional climaticaspects and geographic localization are also reflected in the groundwater isotopic composition. Despite the growing number of studies using stable H and O isotopes, especially involving the most important sedimentary aquifers, there are still challenges those open new possibilities of study. There is a gap in knowledge regarding a holistic view about the water movement along the hydrological cycle, based on the understanding of the correlation between large-scale climatic phenomena and groundwater recharge, as well as the application of multi-isotopic tracer methods (involving noble gases and radioactive isotopes, for example), in order to determine groundwater residence times and water mixing, in addition to studies aiming at the understanding of groundwatersurface water interactions.As águas subterrâneas abastecem cerca de 50% de todos os municípios brasileiros, e sua crescente utilização deve-se à conjunção de condições climáticas, com excedentes hídricos importantes que possibilitam a recarga dos aquíferos, e ao arcabouço hidrogeológico do território nacional, constituído por vários aquíferos (porosos, fraturados e cársticos), associados às províncias geológicas e estruturais do país. Em função da importância das águas subterrâneas, isótopos estáveis de H e O vêm sendo empregados de maneira regular em estudos hidrogeológicos no Brasil desde a década de 1970. Observa-se um incremento em sua utilização no início do século XXI, associado ao estabelecimento de inúmeros grupos de pesquisa em hidrogeologia e ao desenvolvimento de técnicas analíticas que possibilitaram uma otimização analítica. O presente trabalho apresenta uma revisão sobre a aplicação de isótopos estáveis de H e O em estudos hidrogeológicos nos aquíferos brasileiros a partir de uma leitura crítica da bibliografia disponível, e divide-se em cinco capítulos. Inicialmente são apresentadas as bases teóricas para a aplicação de isótopos estáveis de H e O em estudos hidrológicos, seguida por uma revisão do conhecimento a respeito da composição isotópica da precipitação no país e seus controles, e do estado da arte da aplicação de isótopos estáveis no conhecimento hidrogeológico nacional. Finalmente são traçadas as lições aprendidas e apresentadas algumas oportunidades que se descortinam para as aplicações isotópicas em futuros estudos hidrogeológicos. Essa revisão permitiu a constatação de uma boa cobertura de dados isotópicos da precipitação, dados suficientes para estudos regionais, mas que apresentam uma defasagem temporal, pois a paralisação das observações nos anos 1980 prejudicou o monitoramento dos dados climáticos. De maneira geral observa-se que as maiores variações na composição isotópica são encontradas nos aquíferos de grande extensão e com porções confinadas, como os aquíferos da Bacia do Paraná e da Bacia Amazônica, refletindo condições de recarga pretéritas, estendendo-se por grandes períodos de tempo, entretanto a relação com aspectos climáticos e de posicionamento geográfico também acabam se refletindo na composição isotópica das águas subterrâneas. Apesar do número crescente de estudos que utilizam isótopos estáveis de H e O, especialmente nos aquíferos sedimentares mais importantes, existem desafios vislumbrados, que oferecem inúmeras novas possibilidades científicas. Observou-se que não existe, dentre os trabalhos analisados, uma visão holística acerca da movimentação da água no ciclo hidrológico, partindo da compreensão da associação existente entre os fenômenos climáticos de larga escala e a recarga das águas subterrâneas. O mesmo vale para a sua aplicação conjunta com outros traçadores isotópicos (gases nobres e isótopos radioativos, por exemplo), com reconhecido potencial para fornecer estimativas de tempos de trânsito e misturas de águas, além de estudos voltados à compreensão das interações entre águas subterrâneas e superficiais
Aplicação de gases nobres e seus isótopos na hidrogeologia
Get PDFAs the demands for water increase, it is imperative to better assess the dynamics of groundwater circulation in aquifers, information that is considered indispensable for sustainable management. The techniques involving environmental tracers and, among these, specifically those inherent to noble gas isotopes, provide valuable information, such as groundwater residence times and recharge paleo-temperatures. Noble gases, namely He, Ne, Ar, Kr and Xe, have physical and chemical properties that vary systematically with their atomic weight, in addition to wide variations in their isotopic compositions resulting from nuclear processes from relatively more abundant parent elements. Because they are inert, noble gases do not undergo chemical and isotopic changes in water-rock interactions. Their presence in groundwater can be interpreted as mixing of atmospheric and non-atmospheric components (radiogenic and/or terrigenous). While the atmospheric component keeps records of past dynamics associated with recharge processes and, therefore, of paleoenvironments and climate, the non-atmospheric components, essentially associated with He isotopes (3He and 4He), as well as radiogenic isotopes, including 81Kr, 85Kr and 39Ar, provide valuable chronological information. This paper presents a complete bibliographic review on the meaning of the concentration of noble gases dissolved in water, their respective components and the methodological paths used to extract hydrogeological information. In the same way, field sampling practices, analytical strategies and methodological paths for data treatment are presented on the basis of the allusion to the main works developed by the international scientific community. Finally, the antecedents of noble gases in Brazil are presented and discussed, with emphasis on the Guarani Aquifer System, which has been the object of pioneering and current development with the application of noble gases. The paper provides a broad view of the use of noble gases and relevant information for the dissemination of these techniques in Brazil.À medida que as demandas por água aumentam, torna-se imperativo conhecer as dinâmicas de circulação das águas subterrâneas nos aquíferos, informação indispensável para a gestão sustentável dos mesmos. As técnicas envolvendo os traçadores ambientais e, dentre estes, especificamente aqueles inerentes aos gases nobres e seus isótopos, fornecem valiosas informações, como por exemplo, os tempos de residência das águas subterrâneas e as paleotemperaturas de recarga. Os gases nobres, representados pelo He, Ne, Ar, Kr e Xe possuem propriedades físicas e químicas que variam sistematicamente com seu peso atômico, além de amplas variações em suas composições isotópicas decorrentes de processos nucleares a partir de elementos parentais relativamente mais abundantes. Pelo fato de serem inertes, os gases nobres não sofrem alterações químicas e isotópicas nas interações água-rocha. Sua presença nas águas subterrâneas pode ser interpretada como uma mistura entre a componente atmosférica e a componente não atmosférica (radiogênica e/ou terrigênica). Enquanto a componente atmosférica guarda registros de dinâmicas pretéritas associadas aos processos de recarga e, portanto, de paleoambientes e clima, as componentes não atmosféricas, essencialmente associadas aos isótopos de He (3He e 4He), assim como isótopos radiogênicos, entre eles o 81Kr, 85Kr e 39Ar, fornecem informação de caráter cronológico. O presente artigo apresenta uma completa revisão bibliográfica sobre o significado da concentração dos gases nobres dissolvidos em água, suas respectivas componentes e os caminhos metodológicos empregados para extrair informações para a hidrogeologia. Da mesma forma, são apresentadas as práticas amostrais de campo, as estratégias analíticas e os caminhos metodológicos para o tratamento dos dados, a partir da alusão aos principais trabalhos desenvolvidos pela comunidade científica internacional. Finalmente, são apresentadas e discutidas as iniciativas pioneiras em gases nobres no Brasil, com destaque para as aplicações no âmbito do Sistema Aquífero Guarani. Dessa forma, o presente trabalho fornece uma ampla visão do uso dos gases nobres e informações relevantes para a difusão das referidas técnicas no país
Implicações do uso do solo na ocorrência de feições erosivas em São Pedro (SP)
Get PDFErosion is a process long associated with natural factors, such as lithology, soil type, slope morphology, and rainfall. The anthropogenic actions interfere with these dynamics, and the improper practices of land use may accelerate this process. In this context, this study aimed to evaluate the implications of land use and its influence on the genesis and distribution of the erosive features of the Espraiado watershed at São Pedro (SP), considering four intervals in 1962, 1972, 2000, and 2020. The land use maps and erosive features were built on orthophoto, fieldwork, and an integrated method of correlation and validation between erosive features and land use, using a potential statistical index of erosion. The results demonstrated that the classes of exposed soil and pastures are more susceptible to erosion at all times and a reduction in the total area of erosive features since 2000, due to the increase in the forest coverage, consolidated urban area, and forestry. Finally, the greatest susceptibilities of the exposed soil and pasture classes are also associated with the classes of concave curvatures and slopes between 20% and 40%.Embora a erosão seja um processo natural associada aos fatores naturais como litologia, solo, morfologia das encostas e a chuva, a ação antrópica interfere na sua dinâmica, pois práticas inadequadas de uso podem potencializar a evolução dos processos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo analisar as implicações do uso do solo e sua influência na gênese e distribuição das feições erosivas da bacia do córrego Espraiado, São Pedro (SP), a partir de quatro cenários: 1962, 1972, 2000 e 2020. Os mapas do uso do solo e das feições erosivas foram realizados a partir de ortofotos, trabalho de campo e por um método integrado de correlação e validação entre as feições erosivas e o uso do solo, utilizando um índice estatístico potencial de erosão. Os resultados mostraram que as classes de solo exposto e pastagens são as mais suscetíveis em todos os cenários, havendo uma redução da área total das feições erosivas a partir de 2000, devido ao aumento do percentual das classes mata, área urbana consolidada e silvicultura. Por fim, as maiores suscetibilidades das classes de solo exposto e de pasto também estão associadas às classes de curvaturas côncavas e declividade entre 20 e 40%
Avaliação da evapotranspiração potencial em área de Mata Atlântica, Parque Estadual das Fontes do Ipiranga, São Paulo, SP
Get PDFThis paper aims to determine evapotranspiration in an Atlantic Forest area located in the São Paulo Metropolitan Region, based on measurements obtained by conventional and automatic meteorological stations installed on the Fontes do Ipiranga State Park in São Paulo city in Brazil. The potential evapotranspiration was calculated based on the energy balance partition method using Bowen ratio and Penman-Monteith method, as recommended by the Food and Agriculture Organization method. The values obtained were 3.1 mm for energy balance and 3.0 mm by the Penman-Monteith method, resulting in a high correlation coefficient (r = 0.9467). The values were similar to those obtained in other Atlantic Forest areas, such as Ilha do Cardoso (2.8 mm) and Cunha (2.8 mm), both in the State of São Paulo.A finalidade deste trabalho é determinar a evapotranspiração potencial em uma área do bioma de Mata Atlântica, inserida na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), a partir de medições obtidas em estações meteorológicas convencional e automática instaladas no Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI), em São Paulo, SP. O cálculo da evapotranspiração potencial foi determinado a partir da partição do balanço de energia, usando o método da razão de Bowen, e pelo método Penman-Monteith, padrão recomendado pela FAO – Food and Agriculture Organization. Os valores obtidos foram 3,1 mm pelo balanço de energia e 3,0 mm pelo método Penman-Monteith, com alto coeficiente de correlação (r = 0,9467). Os valores são semelhantes aos obtidos em outras áreas da Mata Atlântica, como na Ilha do Cardoso (2,8 mm) e em Cunha (2,8 mm), ambos no estado de São Paulo
Aplicação de isótopos estáveis de carbono no estudo das mudanças climáticas e ambientais
Get PDFCarbon is present in a large variety of natural reservoirs, such as rocks, soils, oceans and atmosphere, and is the major component of living organisms. The ratio between their two most common isotopes 12C and 13C, denoted as δ13C, is of great importance in the understanding of the dynamics and evolution of these reservoirs. The fractionation between 12C and 13C mainly occurs during photosynthesis, which preferentially incorporates 12C into organic molecules and controls δ13C values of large extents of the biosphere and other materials. For example, the isotopic signature of plants is transferred to soils and later to cave speleothems and/or sediments carried by rivers and deposited in the oceans. Another example is the photosynthesis performedby marine algae, which affects the isotopic signature of seawater that is also transferred to carbonate shells of marine organisms, such as foraminifera. Thus, δ13C values from these materials (i.e., organic molecules, speleothems, foraminifera) are closely related to the climatic and environmental conditions occurring at their site of formation. In this review, we summarize the dynamics of δ13C in plants, soils, rocks and oceans to show how these carbon reservoirs can document present and past climatic and environmental conditions, and therefore, provide important information about biologic and geologic processes. The examples shown in this paper are mainly derived from paleoclimatic and paleoenvironment studies performed in the Brazilian territory and the adjacent ocean.O carbono está presente em uma ampla variedade de reservatórios naturais como rochas, solos, oceanos e atmosfera e é um dos principais componentes dos organismos vivos. As razões entre os seus dois isótopos mais abundantes 12C e 13C, descritas pela notação δ13C, são fundamentais para o entendimento da dinâmica e evolução desses reservatórios. O fracionamento entre 12C e 13C ocorre principalmente pela fotossíntese, que incorpora preferencialmente 12C nas moléculas orgânicas, que por sua vez determinam os valores de δ13C de grande parte da biota, além de outros materiais. Por exemplo, no caso das plantas, sua assinatura isotópica pode ser transferida ao solo e posteriormente a espeleotemas de cavernas ou a sedimentos transportados pelos rios e depositados nos oceanos. Outro exemplo seria o caso da fotossíntese de algas marinhas que afeta a assinatura isotópica da água do mar, que é transferida para as carapaças carbonáticas de organismos marinhos, tal como foraminíferos. Os valores de δ13C desses materiais (i.e., moléculas orgânicas, espeleotemas, foraminíferos) estão intimamente relacionados com as condições climáticas e ambientais nas quais os mesmos se formaram. Nessa revisão, apresentamos como se dá a dinâmica do δ13C nas plantas, solos, rochas e oceanos e como o estudo desses reservatórios nos revela informações a respeito do clima e do ambiente do presente e do passado, além de propiciar o entendimento de processos biológicos e geológicos. Os exemplos analisados aqui tratam principalmente de estudos de reconstituições paleoambientais e paleoclimáticas desenvolvidas no território brasileiro e no oceano adjacente