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Mid-to-late Holocene vegetation and paleofire dynamics of the last 6,000 years in the Southeast Brazilian highlands montane rainforest

The present study aimed to investigate the dynamic of the vegetation and the occurrence of local fires during the Mid-to-Late Holocene in the mountainous domain of the Serra do Mar (SE, Brazil). Investigation involved the analysis of charcoal particles, pollen samples and stable isotopes in colluvial sediment cores, in the upper portion of Macaé River's Basin (Rio de Janeiro State), in order to perceive the environmental changes. Previous studies conducted stable carbon isotope analysis and radiocarbon dating, indicating a timescale within the Mid-to-Late Holocene (last 6,000 cal yrs BP). Two cores were collected for palynological and charcoal particle analyses and the results indicated three significant shifts in the vegetation composition during this period. The analysis indicates that fires played a role in shaping the vegetation dynamics of the montane rainforest. Around 6,000 cal yrs BP, the montane rainforest was predominantly covered by herbaceous-shrub vegetation, characterized by an abundance of grasses and shrubs, along with frequent fires. Between 4,500 and 2,000 cal yrs BP, a transition occurred towards a denser canopy forest with increasing dominance of tree species such as Ilex, Alchornea and Machaerium, accompanied by a decrease in fire activity. Despite forest expansion, fires still occurred and became frequent in the last 900 cal yrs BP, leading to a decrease in tree density and opening of the canopy. Charcoal particles peaks reached maximum levels over the last centuries, being related to local anthropic action.

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Impacto Ambiental e das Mudanças Climáticas na Preservação do Património Arqueológico Costeiro em Zonas de Arriba, (Portugal): Um Estudo Abrangente e Urgente

A mudança climática é atualmente um dos desafios para a sustentabilidade do nosso planeta. Esta problemática transcende várias esferas e dimensões, especialmente no que concerne às regiões propensas a sofrer impactes decorrentes das alterações ambientais.A intensidade e rapidez com que essas mudanças estão a observar-se têm gerado situações cada vez mais visíveis e preocupantes na esfera do património cultural, as quais demandam uma compreensão mais aprofundada e estudos mais detalhados, para garantir uma maior salvaguarda dos sítios arqueológicos presentes em zonas sobretudo de interface costeiro. Com base nos estudos de afetação ambiental provenientes da Agência Portuguesa do Ambiente (APA) foram identificadas várias zonas sob alto risco de transformações nos próximos anos. Da mesma forma, a base de dados do Endovélico do Património Cultural, Instituto Público (PC-IP) apresenta um conjunto de registos de sítios arqueológicos reconhecidos por diferentes projetos e investigações. A junção e análise dos dados, presentes a uma distância até 100 metros da costa, bem como o entendimento de todas as circunstâncias inerentes ao processo de registo e recolha de dados, permitiram perceber, numa aproximação quantitativa, a gravidade do estado de conservação futura destes sítios e a necessidade de implementação de estratégias de salvaguarda por parte das autoridades competentes. Alguns dados são agora possíveis de avançar pelo projeto CoastLine do Laboratório de Arqueologia e Conservação do Património Subaquático do Instituto Politécnico de Tomar, do Centro de Geociências da Universidade de Coimbra (FCT DOI 10.54499/UIDP/00073/2020), do Centro de Investigação de Ciências Históricas e da Associação CAAPortugal. Neste artigo pretendemos apresentar as principais observações decorrentes deste projeto nas zonas de arriba.

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Sedimentação holocênica em Sistemas de Ilhas Barreiras mesomarés no Litoral Setentrional do Estado do Rio Grande do Norte, NE do Brasil

Na costa norte do estado do Rio Grande do Norte destaca-se a presença de um sistema de barreiras arenosas, que são corpos arenosos dispostos paralelos à linha de costa, que isolam áreas protegidas do impacto do mar aberto. Esse sistema apresenta em seu lado marinho e terrestre diferentes depósitos sedimentares, sendo a caracterização e análise desse sistema de extrema relevância tanto para estudos ambientais quanto para pesquisas relacionadas a reservatórios de óleo e gás. O objetivo central deste estudo consistiu na caracterização e interpretação sedimentar/estratigráfica do sistema de barreiras tropicais situados ao longo da costa norte do estado, nas proximidades da cidade de Macau. A pesquisa incorporou dados de amostras de superfície provenientes de depósitos de canais, planícies e deltas de maré, praias/barreiras e leques de sobrelavagem, testemunhos coletados das regiões de barreira e retrobarreira, bem como dados batimétricos dos canais de maré. Os canais de maré exibiram profundidades variando de 1,3 a -6,3 metros, neles foram identificadas áreas com dunas subaquáticas 2D e 3D, de tamanho variando de pequenas a grandes. Semelhanças observadas entre os sedimentos das amostras de superfície e dos testemunhos contribuíram para a interpretação dos elementos deposicionais correlacionados com 4 associações de fácies que foram identificadas: canais de maré, planície de maré, praia/barreira e pós-praia. A partir da análise da sequência vertical dos testemunhos, juntamente a séries temporais de imagens de satélite, foi possível interpretar a evolução dos elementos deposicionais presentes nos sistemas de ilhas barreiras da região. Nesses sistemas altamente dinâmicos, a transição entre os diferentes depósitos pode ocorrer em menos de uma década.

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Late Holocene geochemical signature of inter reef mixed sediments on the northeastern Brazilian outer shelf

The northeastern outer shelf in Brazil is a complex ecotone that holds significant information on Holocene sedimentary processes and evolution. X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), and scanning electron microscopy/energy dispersive spectrometry (SEM/EDS) were employed to investigate bioclastic sedimentary facies and patches of relict siliciclastic sands. Radiocarbon dating (AMS) indicates that the carbonate sediments and corals formed in the past millennium. The sediment samples were divided into two groups using a multivariate analysis of XRD and XRF. The first group consists of siliciclastic materials, characterized by Si, Al, Fe, K, Zr, and Ti, and has low levels of carbonate and organic matter. The second, bioclastic and mixed facies, has a high carbonate content and exhibits elevated concentrations of Ca, Sr, and Mg, indicating authigenic processes. The EDS data revealed that the shells predominantly consisted of Cl, Cu, Al, Fe, and Ca. The terrigenous sites are detached from the coastal sources and are mainly located within the reef areas of the outer shelf. The erosion processes in these areas were inefficient to eliminate the siliciclastic sediments. This deposit trapped in inter reef sediments holds the key to understanding the timing and interactions between past coastal processes, shelf valley incision, and reef evolution during the Late Holocene transgression.

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Monitoramento da geração de sedimentos por evento de chuva na Ilha da Trindade, Brasil

Este estudo detalha eventos de chuva extrema e sua relação com o escoamento superficial e o transporte de sedimentos na Ilha da Trindade, situada no Atlântico Sul a 1.140 km do continente sul-americano. A ilha possui ocupação remota e infraestrutura insuficiente para o enfrentamento de desastres. Com o objetivo de caracterizar preliminarmente a evolução dos processos de erosão hídrica, o estudo foi conduzido numa encosta de 1,7 km², adjacente às construções da ilha, entre os dias 27 de abril e 16 de junho de 2019. A abordagem integrada incluiu a instalação de um pluviógrafo digital, a construção de uma parcela experimental de 3 m² para coleta de sedimentos transportados pelo escoamento superficial, a realização de análises geotécnicas e químicas de materiais inconsolidados, levantamentos geoespaciais com drone e a caracterização do substrato rochoso. Foram registrados 14 dias com chuvas, com acumulado total de 920 mm, intensidades máxima de 13,3 mm/s e mínima de 1,3 mm/min, com duração total de 410 minutos e 3055 g de sedimentos transportados. Nos dias de chuva extrema, conforme a classificação de chuvas do INMET, que apresentaram os maiores índices de precipitação, duração e intensidade, foi registrado o transporte de 2647 g de sedimentos, com taxas de e 4,0, 1,7 e 1,9 g/m2/min. A erosão diferencial é mais intensa no substrato rochoso da Formação Morro Vermelho, principalmente nas camadas de tufo-brecha. Os materiais inconsolidados, provenientes principalmente desta unidade, foram classificados segundo a norma ABNT correlata como arenosos-siltosos, com pedregulhos, com altos teores de umidade, baixos limites de liquidez, não plásticos e pouca evolução pedogenética. Estas características geológicas somadas aos aspectos climáticos conferem a área alta suscetibilidade à erosão hídrica. Ressalta-se a necessidade de realizar ações por parte das autoridades para mitigar a erosão hídrica, com foco nas feições erosivas da Formação Morro Vermelho, a fim de proteger as áreas habitadas dos riscos relacionados a estes processos naturais.

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Evolução de uma turfeira na transição Pleistoceno/Holoceno na escarpa Serra da Esperança, Paraná, através do conteúdo de diatomáceas

Buscou-se inferir, através de uma abordagem multi-proxy, o paleoambiente durante o Quaternário em uma região planáltica do sul do Brasil. Analisou-se um testemunho de 225 cm obtido no Depósito Aroeiras, Serra da Esperança, Guarapuava (PR). A cobertura atual é uma associação de floresta com araucárias e campos, na cota de 1.215 m.s.m., sob clima Cfb de Koeppen. A variação entre isótopos estáveis 13C, conteúdo de carbono e matéria orgânica, além de análises qualitativas de diatomáceas, apontam que na base do testemunho, datado de 13.754 anos cal. AP, o ambiente era predominantemente florestal. Em um segundo momento, ao redor de 9.315 anos cal AP, com a vegetação mais aberta, associada a redução de disponibilidade hídrica, ocorreu a formação do depósito turfoso. Por fim, a terceira e última fase mostra que o ambiente de turfeira se expandiu para um campo hidromórfico, com características próximas das configurações climáticas atuais. Os dados proxy analisados apontam para um quadro paleoclimático onde as fases glaciais pleistocênicas tardias foram caracterizadas por climas mais frios, porém úmidos o bastante para a gênese de ambientes ripários. A fase interglacial seguinte, holocênica, apresentou flutuações climáticas com eventos menos úmidos, por vezes bastante severos, que levaram à gênese da turfeira em estudo.

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Benthonic assembly and its correlation with the geodiversity of the east continental shelf of Ceará (Brazilian equatorial margin)

Bioclastic sediments have economic value due to their high concentration of calcium minerals and can be used as soil amendments in agriculture, in cement factories, for animal feed formulation, and in the cosmetic industry. In Brazil, they are widely exploited on the continental shelf. Although the sedimentary facies of the Ceará continental shelf are known, there is no information about the composition of bioclastic constituents, their diversity, and distribution. This study aims to identify the constituents of marine benthic communities and their relationship with abiotic factors such as depth, morphology, and sedimentary facies. To this end, analyses of remote sensing data, bathymetry, and sediment samples were conducted. Features such as submerged dunes (oblique, parallel, and transverse), beach sandstones, and paleochannels were observed, and, according to physiographic and morphological aspects, five zones were interpreted (1. suspended sediment zone, 2. transverse dune zone, 3. oblique dune zone, 4. reef construction zone, and 5. flatbed zone). Sedimentological analyses identified components with their respective relative frequencies: bryozoans (35.5%), calcareous algae (27%), foraminifera (12.3%), molluscs (12%), cnidarians (4%), echinoderms (3.9%), sponges (3.5%), and arthropods (1.7%). Principal component analyses (PCA) showed a positive correlation between the biotic components (calcareous algae, sponges, and cnidarians) and the abiotic factors (depth 20-40 m, zones 2 and 4 (Z2 and Z4), and the bioclastic gravelly sand facies (BGS)). Otherwise, arthropods tend to occur from 40 to 60 m depth and are commonly associated with the biolithoclastic sand facies (BLS), while echinoderms and molluscs tend to occur in shallower regions (0-20 m), associated with zone 1 (Z1) and to the bioclastic gravel (BG) and bioclastic sand with gravel (BSG). This research demonstrates the relationship between geology, geomorphology, and benthic marine life in the region and provides a valuable database for measuring and monitoring the area, which has attracted attention from various sectors of the Blue Economy, especially during the Decade of the Oceans.

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Seasonal and macrotidal influence on the marphodynamics of estuarine beaches (Marajó island - Eastern amazon - Brazil)

The Marajó island situated at the mouth of the Amazon estuary, is recognized as the largest estuarine island in the world. It is surrounded by the Amazon Estuary to the west, Pará estuary to the east, the Tocantins River to the south, and the Atlantic Ocean to the north. The Pará Estuary Border of the Island is divided by the Paracauari channel, creating a division between two distinct coastlines: the coast with active cliffs and narrow beaches like Grande beach (35 m) and Joanes beach (58.4 m) located in Salvaterra. In the other side, extensive beaches such as Barra Velha beach (285 m) and Pesqueiro beach (240/300 m) with low topography and paleo mangrove terraces, located in Soure. The unique hydrodynamic conditions include tides reaching up to 5.7 m, currents of 1.7 m/s, and waves up to 1.5 m high originated from the northeast, along with average wind speeds of 7 m/s. The sedimentary equilibrium is more pronounced in the low sector. The low sector (Pesqueiro beach = 525.38 m3/m) exhibits a higher sedimentary balance compared to the high sector (Joanes beach = 250.07 m3/m and Grande beach = 88.58 m3/m). The beaches displayed an intermediate morphodynamic character, except for Grande beach (reflective/rainy season) and Joanes beach (reflective/dry). According to the RTR model, these beaches had an intermediate nature characterized by runnels and bars, except for Joanes beach (reflective/dry).

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Análise da vulnerabilidade ambiental à degradação dos solos na vertente úmida do Maciço de Uruburetama/CE

As características físicas observadas no Maciço de Uruburetama/CE impõem certos limites ao uso e ocupação do espaço, e sinalizam para a necessidade de se implementar medidas orientadas a reduzir os impactos ambientais e econômicos. A expansão urbana e das atividades primárias promovem intervenções que comprometem os recursos naturais e a sustentabilidade agrícola no maciço. Nesse sentido, essa pesquisa objetivou analisar a vulnerabilidade ambiental à degradação dos solos a partir de uma análise multicritério e álgebra de mapas envolvendo as seguintes variáveis: cobertura e uso da terra, vulnerabilidade natural à perda de solos, erosividade, erodibilidade e densidade de lineamentos. A integração das variáveis em ambiente SIG permitiu constatar que as classes de vulnerabilidade Alta e Muito Alta se distribuem principalmente nas encostas do maciço, estando associadas às características físicas dominantes e ao grau de alteração antrópica. As áreas de menor vulnerabilidade ocorrem no domínio da Depressão Sertaneja e nos setores mais elevados do maciço, de difícil acesso, e com cotas altimétricas entre 600 e 1.000 m. O mapa de vulnerabilidade ambiental à perda de solos se constitui como instrumento de suporte à gestão e ao planejamento ambiental para orientar o uso e ocupação na vertente úmida do Maciço de Uruburetama e entorno.

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Foraminifera as indicators of environmental changes promoted by dredging in tidal channels from Maricá-Guarapina Lagoonal System, Rio de Janeiro, Brazil

To mitigate the anthropogenic impacts on the coastal lagoons, public managershave been implementing different approaches, such as dredging and opening channels to increase the circulation of the marine waters and improve the system's environmental quality. This study aims to investigate the effects of these approaches (opening and dredging of channels) in the Maricá-Guarapina Lagoonal System, using the relationship between foraminifera and environmental parameters before (2013) and after (2019) these interventions on the environment. After the interventions, data showed a significant increase in the marine influence on the lagoon system. The effects of seasonality could be identified by the reduction of sandy sediments related to the decrease in rainfall between the two analysed periods. The ecological indexes for foraminifera increased in 2019 due to the higher efficiency of water renewal in the lagoons. Ammonia tepida, Ammonia parkinsoniana and Elphidium excavatum were the most constant species in both sampling periods. Quinqueloculina seminulum was replaced by Ammotium morenoi and Ammotium cassis after the interventions as a result of changes in the distribution of muddy sediments in the lagoons. The Assemblage E. excavatum was correlated with higher salinity levels and showed an extension of its range within the lagoons. The same occurred with the Assemblage Paratrochammina guaratibaensis, which indicated high hydrodynamic. On the other hand, Assemblage A. tepida, related to the most impacted area, was distributed in all the innermost lagoons, and after the dredging its distribution was reduced.

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