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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE INSTITUTO DE OCEANOGRAFIA
LABORATÓRIO DE OCEANOGRAFIA GEOLÓGICA PROGRAMA DE RECURSOS HUMANO Nº 27 FURG-ANP
“ESTUDOS AMBIENTAIS NAS ÁREAS DE ATUAÇÃO DA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO”
BACIA DE PELOTAS – UM DIAGNÓSTICO GEOQUÍMICO
Acadêmica: Marilia Kabke Wally
Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Martins Baisch
Co-orientadora: Profa. Dra. Maria Isabel Machado
Rio Grande, 2011
Marilia Kabke Wally
BACIA DE PELOTAS – UM DIAGNÓSTICO GEOQUÍMICO
Monografia apresentada como requisito parcial à
conclusão do curso de Oceanologia da
Universidade Federal do Rio Grande.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Baisch
Co-orientadora: Profa. Dra. Maria Isabel Machado
Rio Grande, 2011
À minha família, pai, mãe e manos
por todo incentivo e amor dedicados!
“... eu volto pra lembrar, que a gente
cresceu na beira do mar...”
Agradecimentos
Em primeiro lugar, gostaria de agradecer a Deus pela vida, conhecimento,
família, amigos e tudo o mais concedido nestes anos e que continuará sendo
abençoado por Ele.
Agradecer também à minha família por todo incentivo, suporte, eduação, vida,
viagens e, sobretudo alegria e amor compartilhados! Obrigada sempre! Aos pais
super companheiros e dispostos a ajudar sempre que possível, a irmã maravilhosa
que sempre foi uma amiga e uma mãezona para mim e ao mano que apesar da
distância consegue estar próximo e sempre zelar e impulsionar a irmã mais nova!
Amo muito vocês!
Também aos envolvidos diretamente no trabalho do SAT: Sociedade Amigos
do Testemunho (risadas). A Isabel por todo apoio, orientação e idéias dadas ao
longo do desenvolvimento do projeto! A querida Elisa pelo acompanhamento e ajuda
constante nas análises, nas conversas e no dia-a-dia! A Thay minha “mentora” e
parceira nas atividades e congressos (eba!), a Keith colega e companheira de
batalha dos testemunhos, o Nicolas pela abertura dos testemunhos, a Mariana pela
ajuda e incentivo a todo tempo! Muito obrigada mesmo! Ao Godô que arranjou um
tempo no meio da finaleira para me ensinar a interpolar os dados e gerar os bonitos
mapas deste trabalho, valeu guri!
Ao restante do LOG como a Laura pelas conversas, auxílios e até desabafos
dos rumos dos trabalhos, a Débora, Fabiane, Jajá, Fábio, Gago, Manoel e todos
mais que de alguma forma participaram deste meu tempo no laboratório!
As amizades que durante estes anos de faculdade foram conquistadas e
valem muito à pena! Kmis, obrigada pela companhia nestes 5 anos, nossas longas
conversas, risadas, cantorias e até briguinhas! Marina, tu consegue participar da
minha vida mesmo a distância e sempre fazer diferença nas tuas correções e
sugestões, estás sempre no meu coração! Pirata Paulinha e Toninha Pri valeu por
todos momentos compartilhados com vocês, cada “reunião”, cada festa, cada
croasonho, cada sorriso, sempre foram importantes e tem lugar na minha vida! Aos
demais amigos e colegas de 2007, muito obrigada por estes anos de Cassino!
Ainda é preciso agradecer aos meus amigos e irmãos como André, Bruna,
Bruno, Cici, Dú, Gabi DiMuro, Gabi FP, Gugu, Isa, Karol, Lili, Marcia, Róger, Valéria
e Wagner, obrigada pelo incentivo, alegria e apoio dados, mesmo que a distância,
mesmo que não convivendo sempre, vocês são importantes na minha vida!
Além disto, gostaria de agradecer ao FINEP pela concessão da bolsa via
Programa de Recursos Humanos da Agência Nacional do Petróleo e especialmente
ao PRH 27 “Estudos Ambientais nas Áreas de Atuação da Indústria do Petróleo” da
FURG pela participação neste projeto.
“ Beira do mar, lugar comum
Começo do caminhar
Pra beira de outro lugar
Beira do mar, todo mar é um
Começo do caminhar
Pra dentro do fundo azul
A água bateu, o vento soprou
...
Tudo isso vem, tudo isso vai
Pro mesmo lugar
De onde tudo sai
Beira do mar, lugar comum
Começo do caminhar
Pra beira de outro lugar ”
Lugar Comum – Gilberto Gil
RESUMO
A Bacia de Pelotas cobre o trecho da margem continental brasileira de Florianópolis
até o Uruguai. Estima-se que tenha sido acumulado mais de 10km de espessura de
sedimentos desde sua formação. Os objetivos deste trabalho são caracterizar e comparar
diferentes áreas ao longo da bacia através da análise de testemunhos, além de suas
diferenças em perfil de profundidade. Os testemunhos utilizados provêm de uma
amostragem realizada pela empresa FUGRO em 2008 que após retirar o material
necessário para o estudo destes, doaram o restante para o Laboratório de Oceanografia
Geológica da FURG. Para este estudo foram escolhidos 45 testemunhos distribuídos ao
norte, ao sul e na região central da bacia. Os parâmetros estudados foram pH, Carbono
Orgânico Total, Nitrogênio Total, Fósforo Total, granulometria e metais (Ni, Cu, Zn, Cr, Pb e
Fe). Apesar da contribuição sedimentar continental ser importante na porção Sul da Bacia
de Pelotas, esta não influencia na origem dos sedimentos que apresentam grande
predominância a origem marinha (C/N < 10) e também não contribui com deposição de
matéria orgânica na região. A sedimentação na formação do Cone do Rio Grande conferiu
algumas características diferentes em perfil de profundidade devido ao retrabalhamento
durante as transgressoes e regressoes do nível do mar. A Bacia de Pelotas possuiu
somente características naturais, como esperado, não apresentando nenhum tipo de
contaminação para os elementos estudados.
Palavras chave: Bacia de Pelotas, background geoquímico, metais, origem marinha.
ABSTRACT
The Pelotas Basin covers the stretch of the Brazilian continental margin from
Florianópolis to Uruguay. Since its formation, it is estimated that over 10 km of sediment has
accumulated in the basin. The aims of this study are to characterize and compare
different areas along the basin using core samples. The samples referred to in this study
were donated to the Laboratory of Geological Oceanography (FURG) from a FUGRO cruise
in 2008, after the removal of their material of personal interest. The study
used 45 cores distributed along the north, south and central basin. The parameters analyzed
were pH, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, grain size, and
metals (Ni, Cu, Zn, Cr, Pb and Fe). Despite that the continental sedimentary contribution is
important in the southern portion of the Pelotas Basin, it does not influence the source of
sediments which showed a great predominance of marine origin (C / N <10). Also, the
continental sedimentary contribution does not contribute to the deposition of organic
matter in the area. The sedimentation of the Rio Grande Cone genesis gave some different
characteristics in depth profile due to reworking during sea level changes. The Pelotas
Basin has only natural characteristics regarding any type of contamination for the
elements studied.
Keywords: Pelotas Basin, geochemical background, metals, marine source.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 11
1.1. A Bacia de Pelotas ............................................................................................... 11
1.2. Diagnóstico Geoquímico ..................................................................................... 14
1.3. Justificativa ......................................................................................................... 15
2. OBJETIVOS ............................................................................................................. 17
3. METODOLOGIA ....................................................................................................... 18
3.1. Área de Estudo .................................................................................................... 18
3.2. Abertura e Coleta de Amostras .......................................................................... 20
3.3. Metodologia Analítica .......................................................................................... 21
3.3.1. Limpeza de Materiais .................................................................................... 21
3.3.2. Determinações de Potencial Hidrogeniônico (pH) ..................................... 21
3.3.3. Análises Granulométricas ............................................................................ 22
3.3.4. Determinação de elementos maiores .......................................................... 22
3.3.5. Elementos Metálicos .................................................................................... 24
3.4. Tratamento dos Dados ........................................................................................ 25
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES .............................................................................. 26
4.1. Relação dos Testemunhos Selecionados .......................................................... 26
4.2. Potencial Hidrogeniônico (pH) ............................................................................ 27
4.3. Análises Granulométricas ................................................................................... 29
4.4. Considerações da Matéria Orgânica .................................................................. 32
4.4.1. Relação Carbono/Nitrogênio (C/N) .............................................................. 39
4.5. Elementos Metálicos ........................................................................................... 42
4.6. Perfis de Profundidade ........................................................................................ 51
4.7. Análise de Componentes Principais (PCA) ....................................................... 58
5. CONCLUSÃO ........................................................................................................... 60
6. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................................ 61
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 62
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Localização da Bacia de Pelotas com os limites geológico em preto e o limite
territorial com o Uruguai em branco. Fonte: Rosa et al., 2006. ............................................ 12
Figura 2: Distribuição espacial de todos os testemunhos cedidos pela ANP, representados
pelos pontos amarelos, dentro da Bacia de Pelotas, delimitada pela linha em vermelho. .... 18
Figura 3: Container refrigerado no LOG da FURG e os testemunhos armazenados. ........... 19
Figura 4: Testemunhos analisados neste trabalho e sua localização. .................................. 20
Figura 5: Diagrama de Shepard referente a porção norte da Bacia de Pelotas. ................... 30
Figura 6: Diagrama de Shepard referente a porção central da Bacia de Pelotas. ................ 31
Figura 7: Diagrama de Shepard referente a porção sul da Bacia de Pelotas. ...................... 31
Figura 8: Gráficos de barras e box-plots com médias e desvios padrões de COT, N-Total, P-
Total. ................................................................................................................................... 36
Figura 9: Mapas de concentração dos parâmetros COT, N-Total, P-Total ao longo da Bacia
de Pelotas. ........................................................................................................................... 37
Figura 10: Gráfico das relações C/N calculadas. ................................................................. 41
Figura 11: Mapa com os valores C/N encontrados e interpolados na região da bacia. ........ 41
Figura 12: Gráficos de Níquel, Zinco e Cromo, todos em mg/kg. ......................................... 45
Figura 13: Gráficos de Chumbo e Cobre em mg/kg e Ferro em %. ...................................... 46
Figura 14: Mapas de concentrações de Níquel, Zinco, Cromo e Chumbo ao longo da Bacia
de Pelotas. ........................................................................................................................... 47
Figura 15: Mapas de concentrações de Cobre e Ferro ao longo da Bacia de Pelotas. ........ 48
Figura 16: Testemunhos analisados em perfil de profundidade. .......................................... 51
Figura 17: Perfis de profundidade para COT, N-Total e P-Total. .......................................... 54
Figura 18: Perfis de profundidade para Ni, Zn e Cr. ............................................................. 55
Figura 19: Perfis de profundidade para Pb, Cu e Fe. ........................................................... 56
Figura 20: Projeção da PCA do fator 1 e fator 3. .................................................................. 59
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Testemunhos escolhidos para as análises com suas coordenadas geográficas,
profundidade no local de amostragem, tamanho total do testemunho e profundidade
amostrada no testemunho. .................................................................................................. 26
Tabela 2: Resultados de pH encontrados, média, desvio padrão, máximo e mínimo das
amostras. ............................................................................................................................. 28
Tabela 3: Resultados de granulometria encontrados com a porcentagem das classes por
testemunho, além de média, desvio padrão, máximo e mínimo. .......................................... 29
Tabela 4: COT, N-Total, P-Total encontrados, com seus respectivos desvios, média,
máximos e mínimos encontrados. ........................................................................................ 33
Tabela 5: Concentrações de Carbono, Nitrogênio e Fósforo em diversas bacias
sedimentares brasileiras. ..................................................................................................... 38
Tabela 6: Relação C/N calculados para testemunhos com COT > 0,3%. ............................. 40
Tabela 7: Resultados dos metais estudados (Ni, Zn, Cr, Pb, Cu e Fe), seus limites de
detecção, suas respectivas médias por região da bacia, desvios padrões, mínimos e
máximos gerais. ................................................................................................................... 43
Tabela 8: Comparação dos resultados encontrados com dados mundiais da literatura. ...... 50
Tabela 9: Concentrações de metais do presente estudo e de outras bacias sedimentares
brasileiras. ........................................................................................................................... 50
Tabela 10: Resultados de todos os parâmetros analisados em perfil de profundiade nos
testemunhos. ....................................................................................................................... 53
11
1. INTRODUÇÃO
Os oceanos constituem uma vasta fronteira fluida, dinâmica, multi estratificada e
complexa, como nossa atmosfera, porém, mais desconhecida pelo homem. Algumas das
decisões ambientais e econômicas importantes, descoberta de novas fontes de energia,
predição de variações climáticas, pesca sustentável e proteção da linha de costa dependem
de conhecimento e entendimento desse ecossistema (ANGULO et al., 1999). Sendo assim,
verifica-se nas últimas décadas, um aumento significativo nos trabalhos relacionados ao
ambiente marinho, permitindo, assim, uma melhor compreensão deste ambiente, bem como
os processos que nele ocorrem.
O Brasil é um país com uma das maiores extensões de margem continental do
mundo, englobando diversos segmentos com bacias sedimentares, com características
geológicas distintas e diferentes graus de conhecimento de potencial exploratório. Dentro
do conjunto de bacias geradas pela ruptura do Gondwana Oeste e da formação do Oceano
Atlântico Sul, a Bacia de Pelotas é a mais meridional na costa brasileira.
O estudo das bacias sedimentares oceânicas tem sido almejado, para ampliar seus
conhecimentos geológicos e geoquímicos bem como seu potencial como reserva
energética, petróleo e hidratos de gás. Como esta busca por novas fontes energéticas
pressupõe um empreendimento posterior, há a necessidade de conhecer os valores de
referências do local, os chamados valores de background geoquímicos, para montar os
diagnósticos ambientais presentes nos Estudos de Impactos Ambientais.
Esses valores de referências em sedimentos variam conforme a razão de sua
deposição, sedimentação, natureza e tamanho das partículas, e conforme a presença ou
não de matéria orgânica (JESUS et al., 2004).
1.1. A Bacia de Pelotas
A Bacia de Pelotas (figura 1) situa-se entre as latitudes 28ºS a 34ºS, cobrindo uma
área de 210.000 km2 até a cota batimétrica de 2000 m (DIAS et al., 1994). Esta bacia
compreende o trecho da margem continental sul-brasileira localizada entre o Alto de
Florianópolis (limite com Bacia de Santos) e o Alto do Polônio (limite com Bacia Del Este).
No entanto, sua porção brasileira se dá até a fronteira com o Uruguai.
12
Segundo Lucchesi (1998), esta bacia possui características semelhantes à bacia do
delta do Niger e do Mississipi as quais são importantes produtoras de petróleo e gás natural.
Deste modo, tem atraído cada vez mais a indústria energética, tanto pela possível
exploração de petróleo, como de hidratos de gás, um recurso promissor ainda em estudo.
As bacias da margem continental brasileira foram formadas pelos processos
distensionais durante a ruptura continental no Neojurássico-Eocretáceo, ocasionando a
fragmentação do Supercontinente Gondwana há, aproximadamente, 115 milhões de anos
(ASMUS, 1975). Dentro deste contexto, no extremo sul da margem continental brasileira, a
Bacia de Pelotas desenvolveu-se como a precursora das demais bacias marginais
brasileiras (DIAS et al., 1994).
Figura 1: Localização da Bacia de Pelotas com os limites geológico em preto e o limite territorial com o Uruguai em branco. Fonte: Rosa et al., 2006.
A Bacia de Pelotas é formada por sedimentos provenientes do continente e também
por aqueles que precipitam diretamente do oceano, além dos sedimentos que estão ali
13
desde a sua formação. Estima-se que tenha sido acumulado mais de 10km de espessura de
sedimentos.
A espessura do pacote sedimentar não excede 3.000m na porção rasa e na região
mais profunda distinguem-se três compartimentos semi-isolados, com espessuras de 6.000,
7.000 e 8.000m nos seus depocentros, respectivamente de norte para sul. (BARBOZA et al.,
2008).
Dentro desta bacia está inserido o Cone de Rio Grande uma feição sedimentar
formada provavelmente com influência no antigo deságüe do Rio da Prata e também de
antigos rios da planície costeira (MARTINS et al., 2003 e MARTINS et al., 2005). Além disto,
nesta região, o rápido soterramento propiciou a preservação de matéria orgânica e a
formação de gás biogênico, registrando-se notável ocorrência de hidratos de gás em
profundidades que estão entre 100 e 1.000 m na coluna sedimentar, em batimetrias de
1.000 a 2.500 m (FONTANA, 1989; FONTANA & MUSSUMECI, 1994; SAD et al.,1997 e
SAD et al., 1998).
Os aportes fluviais mais importantes para esta área provêm atualmente do Rio da
Prata e da desembocadura da Laguna dos Patos. A região sul da Bacia de Pelotas, foi
cenário de transgressões e regressões do nível do mar, principalmente durante o
Quaternário (TOMAZELLI et al., 2000), recebendo importantes contribuições do Rio da
Prata, Jaguarão, Camaquã, entre outros (CORRÊA et al., 2008). A presença de paleocanais
na região evidencia estas contribuições (ABREU & CALLIARI, 2005 e WESCHENFELDER
et al., 2008) além de estudos de proveniência de minerais pesados que mostram influência
direta destes deságües em épocas remotas na plataforma continental da região.
Além dos estudos sísmicos, são escassos aqueles que envolvam amostragens de
sedimentos, com a finalidade de quantificações químicas e geológicas. Nesta bacia há
estudos de prospecção geofísica em geral (ROSA et al., 2006; ROSA, 2007; OREIRO, 2008;
LÓPEZ, 2009 e ROSA et al., 2009) e também estudos que chamam atenção para as
grandes reservas deste hidrocarboneto de hidratos de gás (FONTANA, 1989; SAD et al.
1998 e OLIVEIRA et al., 2010). Além disto, houveram estudos voltados principalmente para
foraminíferos, braquiópodes e nanofósseis (GONÇALVEZ et al., 1999; ANJOS-ZERFASS et
al., 2004 e SIMÕES et al., 2008) buscando sua importância paleoambiental. Barboza et al.
(2008) e Gonçalves et al. (1979) analisaram as sequências deposicionais e Santos (2010)
os processos sedimentares recentes.
14
A Bacia de Pelotas também foi foco de estudos em modelagem de mancha de óleo
(ALVES, 2006), cartas de sensibilidade ambiental (DINIZ, 2008) e banco de dados
ambientais (SANTOS, 2009). Contudo, na área da geoquímica são raros os estudos, sendo
os existentes focados em Granandas e Assembléias de Minerais Pesados (SPLENDOR,
2006) e no Cone de Rio Grande (CORREIA, 2009).
Devido ao seu potencial petrolífero, a Bacia de Pelotas chegou a ser loteada pela
Agência Nacional do Petróleo (ANP) para venda de blocos para exploração, fato este que
reforça a necessidade do conhecimento mais detalhado da região.
1.2. Diagnóstico Geoquímico
Diagnóstico é um levantamento de dados e informações que visa um conhecimento
e entendimento das variáveis que atuam sobre uma determinada área, verificando se esta
se encontra com características naturais ou sofre alguma contaminação. Deste modo, um
diagnóstico geoquímico busca conhecer os parâmetros geoquímicos do ambiente em
questão.
Estas variáveis geoquímicas também podem nos dar informações sobre mudanças
do nível do mar, circulação costeira e diferenças no padrão de sedimentação ao longo do
tempo geológico que nos levam a entender as condições paleo-climáticas e ambientais que
originaram estes ambientes sedimentares.
Estes parâmetros, levam aos chamados valores de referência, ou valores de
background, geoquímicos. Estes são importantes, pois são a medida relativa usada para
distinguir concentrações naturais de um dado elemento e a influência das atividades
antrópicas nessas concentrações (MATSCHULLAT et al., 2000). Desta maneira, permite
separar as contribuições geogênicas do meio específico (solos, sedimentos) daqueles de
origem antrópica (GALUSZKA, 2007).
Neste ano a Petrobras (2011) concluiu o Projeto de Caracterização Ambiental
Regional da Bacia de Campos (PCR-BC), delineado para gerar e consolidar conhecimento
sobre os aspectos físico, químico, geológico, geoquímico, biológico e socioeconômico da
região, englobando uma área de 100 mil km². Este projeto foi uma inovação e mostra a
15
importância que a academia e a indústria estão voltadas para o mesmo interesse, na busca
de um entendimento maior da nossa região costeira e oceânica.
1.3. Justificativa
Estudos sobre diagnóstico geoquímico são essenciais para uma caracterização
ambiental buscando a interação da quantificação geoquímica dos elementos presentes nos
sedimentos e solos e os diversos aspectos físico-ambientais da área pesquisada.
A Petrobras adquiriu blocos na licitação da ANP de 2003 e está marcado para o ano
que vem a perfuração na bacia (Assembléia Legislativa do Rio Grande do Sul, 2011).
Mostrando a necessidade de dados de background para os Estudos de Impacto Ambiental
(EIA – RIMA) que é parte importante no licenciamento ambiental para qualquer
empreendimento. Estes valores também são dados úteis na elaboração de planos de
monitoramentos ambientais e medidas mitigatórias em caso de acidentes na região.
Em 2007 e 2008, esta bacia foi fruto de estudo da ANP para análises geoquímicas
orgânicas como presença de hidrocarbonetos e marcadores de hidrocarbonetos nos
sedimentos.
Além disto, a bacia também tem despertado interesse do Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) e Ministério do Meio Ambiente (MMA)
que, em conjunto, abriram o edital número 22/2011 (CNPQ, 2011) para elaboração de
Cartas de Sensibilidade Ambiental ao Derramamento de Óleo – Cartas SAO em algumas
bacias sedimentares brasileiras, incluindo a Bacia de Pelotas.
Com a finalidade de estudar esta região, o Programa de Recursos Humanos no 27 da
ANP, vem desenvolvendo trabalhos na bacia. Um banco de dados ambientais foi criado, por
Santos (2009), e a partir deste ano Pinho (2011) está implantando um Sistema de
Informações Geográficas em 3D aliando dados batimétricos, de coluna d’água e até de
sísmica.
Correia (2009) apresentou dados geológicos e geoquímicos na região do Cone do
Rio Grande, mostrando algumas regiões com valores interessantes de carbono orgânico
(maior que 2%), promovendo a importância da continuação destes estudos.
16
Este estudo visa contribuir para uma avaliação geoquímica da bacia como um todo,
ainda que num caráter preliminar, e também fornecer novas informações para serem
incluídas nestes bancos de dados.
17
2. OBJETIVOS
Objetivo Geral:
Determinar parâmetros geoquímicos em 45 testemunhos ao longo da Bacia de
Pelotas.
Objetivos Específicos:
Complementar o banco de dados ambientais, já existente, desta bacia;
Estabelecer dados para elaboração de um “background” geoquímico da região;
Inferir sobre origem e influência continental dos testemunhos analisados;
Comparar os resultados para as regiões norte, centro e sul da Bacia de Pelotas;
Analisar e verificar a variação dos resultados verificados ao longo do perfil de 05
testemunhos.
18
3. METODOLOGIA
3.1. Área de Estudo
A área de estudo é a Bacia de Pelotas, delimitada ao sul pela fronteira com o
Uruguai e ao norte pelo Alto de Florianópolis. O objeto de estudo deste trabalho são os
testemunhos doados pela Agência Nacional do Petróleo (ANP) à instituição de ensino.
Em 2007, a ANP contratou a FUGRO Brasil – Serviços Submarinos e
Levantamentos Ltda. - para amostrar a Bacia de Pelotas. A empresa coletou com um
testemunhador tipo piston core cerca de 1000 testemunhos (Figura 2) entre dezembro de
2007 e fevereiro de 2008. O estudo contratado retirou amostras da superfície, meio e fundo
dos testemunhos e o restante foram doados para o Laboratório de Oceanografia Geológica
da Universidade Federal do Rio Grande. Onde se encontram armazenados em um container
refrigerado para conservação correta do material (Figura 3).
Figura 2: Distribuição espacial de todos os testemunhos cedidos pela ANP, representados pelos pontos amarelos, dentro da Bacia de Pelotas, delimitada pela linha em vermelho.
19
Figura 3: Container refrigerado no LOG da FURG e os testemunhos armazenados.
Com estes testemunhos disponibilizados foram selecionados 45 (Figura 4)
distribuídos ao longo da bacia. Estes foram escolhidos de forma a abranger diferentes áreas
da bacia em questão, para que suas características geoquímicas pudessem ser
comparadas.
Um foco maior foi dado na região sul por ser onde se encontra o Cone do Rio
Grande, formação sedimentar com reservas de hidratos de gás. A identificação dos
testemunhos segue a nomenclatura estipulada pela empresa contratada para este trabalho
(FUGRO), que se referem aos diferentes cruzeiros na região.
Durante a coleta pela FUGRO, os testemunhos foram divididos em parte I e parte II,
sendo chamados de topo e base, respectivamente. As amostras tomadas são consideradas
de sub-superfície já que não foi possível coletar a parte superficial dos testemunhos, pois
esta foi retirada para o estudo contratado pela ANP.
Para as análises propostas foram abertas todas as bases dos testemunhos
escolhidos onde a profundidade de coleta da amostra variou conforme o tamanho do
testemunho. Foi decidido abrir as bases dos testemunhos porque no estudo realizado na
região do Cone do Rio Grande (CORREIA, 2009) não se observou diferença significativa
entre as duas partes e também por ser esta à parte do testemunho mais abundante entre os
exemplares doados ao laboratório.
Além disto, como o estudo anterior contemplou somente testemunhos da região sul,
foram escolhidos 5 testemunhos ao longo da Bacia de Pelotas para terem as duas partes
abertas (topo e base) e assim tornar possível uma análise em perfil de profundidade das
características geoquímicas.
20
Figura 4: Testemunhos analisados neste trabalho e sua localização.
3.2. Abertura e Coleta de Amostras Os testemunhos foram abertos com uma serra em uma mesa própria para esta
finalidade cedida pelo Centro de Estudos Costeiros e Oceânicos da Universidade Federal do
Rio Grande do Sul (CECO – UFRGS). Durante a abertura dos testemunhos foi obedecido os
critérios de normatização de acordo com as análises executadas para evitar a contaminação
das amostras.
Após a abertura, os testemunhos foram escaneados, desenhados e descritos
conforme coloração, textura e padrão granulométrico. Também utilizou-se uma agulha
histológica para verificar a homogeneidade dos sedimentos ao longo do testemunho. As
cores dos testemunhos foram determinadas segundo a carta de coloração de rochas de
Damuth (1948). Todos estes dados foram organizados e arquivados para posteriores
estudos dos testemunhos, não estando contemplados nos resultados deste trabalho.
As amostras foram retiradas do início da base dos testemunhos, variando a
profundidade conforme o tamanho total do testemunho. Além disto, nos 5 testemunhos:
REG 396, REG 740, REG 985, SAT 072 e SAT 119 também foram abertas os topos, sendo
retirada destes 1 ou 2 amostras conforme o tamanho total deste.
21
As amostras abrangeram aproximadamente 30cm do testemunho, do qual utilizamos
a metade para estas análises, foram retiradas com espátula de plástico e transferidas para
placas de petri para posterior secagem. Após a coleta, foi realizado a medição de pH em
cada amostra selecionada.
Estas amostras foram secas em estufa à 45ºC e posteriormente foram desagregadas
em almofariz de porcelana, maceradas em graal de agáta e armazenadas em recipientes de
vidro previamente limpos até a realização das análises.
3.3. Metodologia Analítica
3.3.1. Limpeza de Materiais
A vidraria utilizada nas amostras para as análises de carbono, nitrogênio e fósforo foi
lavada com detergente livre de fósforo, enxaguada com água corrente abundante e em
seguida com água destilada, sendo seca à temperatura ambiente.
Para as análises de metais, o material utilizado foi lavado com água corrente e
imerso em uma solução de 1% de ácido nítrico (HNO3), sendo posteriormente lavado com
água destilada e seco à temperatura ambiente.
3.3.2. Determinações de Potencial Hidrogeniônico (pH)
O pH permite informações sobre a tendência do comportamento de elementos e
substâncias químicas de origem contaminante ou natural.
A medição do pH dos sedimentos foi feita com a utilização de pH-metro da marca
Oakton® (modelo pH6/00702-75, Acorn Series), calibrado com padrões de pH 4 e 7,
utilizando eletrodo combinado de vidro tipo baioneta. As medições foram realizadas logo
após a abertura dos testemunhos.
22
3.3.3. Análises Granulométricas
As análises granulométricas seguiram os métodos de peneiragem/pipetagem
descritos em Suguio (1973) e foram realizas no Setor de Sedimentologia do LOG.
Inicialmente, as amostras foram lavadas, para retirada dos sais, e após secas em estufa a
60ºC. Para cada testemunho foram pesados em torno de 30g, e estes foram separados em
sedimentos grosseiros e sedimentos finos através de uma malha de 0,063 mm. Os
sedimentos finos (<0,063mm) foram separados através de decantação e pipetagem e os
sedimentos grosseiros (>0,063 mm) foram peneirados. Os resultados obtidos foram
classificados em areia, silte e argila através do diagrama de Shepard (SUGUIO, 1973).
3.3.4. Determinação de elementos maiores
O termo matéria orgânica é utilizado para se referir coletivamente a todo e qualquer
composto orgânico. Geralmente tem grande estrutura e peso molecular e contém
primariamente os elementos carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre.
Em áreas costeiras, a matéria orgânica desempenha um importante papel, quer seja
no compartimento água ou sedimento, porque ela apresenta propriedades particulares como
a complexação ou adsorção de íons traço, resultando na imobilização e redução de seus
estados de valência, com mudanças nas suas propriedades químicas (LIMA, 2008).
Para inferir sobre as características da matéria orgânica presente nos testemunhos
foram escolhidas as análises de Carbono Orgânico Total, Nitrogênio Total (N) e Fósforo
Total (P). Todas estas, foram realizadas em triplicata para minimizar o possível erro analítico
no momento da execução do método.
3.3.4.1. Carbono Orgânico Total
A determinação do Carbono Orgânico Total (COT) foi realizada através do método
descrito por Strickland & Parsons e modificado por Gaudette et.al. (1974). As amostras
23
foram pesadas e colocadas em um erlenmeyer onde foi adicionado ácido fosfórico, para a
eliminação de carbonatos durante aquecimento na estufa por 30 minutos (100-110ºC). Em
seguida, foi adicionada uma solução oxidante (H2SO4/K2Cr2O7) em cada amostra e estas
foram colocadas novamente em estufa durante 60 minutos. Após voltar à temperatura
ambiente, a amostra foi diluída com água destilada e acrescentou-se 6 gotas do indicador
ferroína. Deste modo, titularam-se as amostras com sulfato ferroso amoniacal (0,1 N) para
fazer o cálculo da porcentagem de COT encontrada em cada testemunho.
3.3.4.2. Nitrogênio Total
O método utilizado para a determinação do Nitrogênio Total foi o Micro-Kjeldhal, de
acordo com Tedesco et al. (1995). Este método consiste na digestão da amostra em ácido
sulfúrico à 350ºC para que todo o nitrogênio orgânico seja convertido à forma amoniacal.
Assim, com a adição de hidróxido de sódio a mistura se alcaliniza e então, a amônia é
destilada juntamente com o vapor d’água. O destilado alcalino é recebido por uma solução
de ácido bórico, a qual se titula com ácido sulfúrico diluído obtendo-se então a concentração
total de N nas amostras.
3.3.4.3. Fósforo Total
O Fósforo Total seguiu o procedimento descrito por Ruttenberg (1992). Neste
método as amostras são calcinadas em mufla durante 1 hora, a fim de eliminar a matéria
orgânica. Após está mineralização, o sedimento é digerido com solução de ácido clorídrico e
agitado por 16 horas. A solução é então filtrada para a retirada do material em suspensão,
para não haver leitura subestimada da amostra. Em cada amostra é adicionado ácido
ascórbico e molibdato de amônio que forma um complexo de cor azulada de fosfo-
molibdato, possibilitando a determinação da concentração por colorimetria no comprimento
de onda de 885 nm. Juntamente a estes procedimentos é feita uma curva de calibração para
tornar possível o cálculo da concentração de P total nas amostras. O espectrofotômetro
utilizado para a leitura das amostras foi da marca Micronal, modelo B582.
24
3.3.5. Elementos Metálicos Os metais são transportados pelo ciclo hidrológico desde a primeira ocorrência de
água no Planeta Terra (SALOMONS & FORSTNER, 1984), durante o percurso entre o
continente e o oceano, estes elementos estão sujeitos a diferentes processos que ocorrem
devido às características físico-químicas do ambiente.
Na interface águas continentais/marinhas e nas plataformas continentais, ocorrem
alguns destes processos onde a acumulação de metais traço de origem natural e antrópica
acaba por ser mais intensa. Essa acumulação ocorre através de processos de
sedimentação, floculação, adsorção, precipitação ou coprecipitação envolvendo metais
dissolvidos ou particulados (BAISCH, 1996).
Os metais escolhidos para este trabalho basearam-se no trabalho anterior realizado
no Cone de Rio Grande (CORREIA, 2009). Assim, os metais determinados foram os
seguintes: cobre, cromo, níquel, zinco, chumbo e ferro. Foi utilizada a fração total dos
sedimentos já que a composição dos testemunhos é basicamente silte e argila.
O procedimento utilizado para a determinação dos metais foi o método 3050B da
U.S. Environmental Protection Agency – EPA (USEPA, 1996). Este método consiste em
pesar 1g de amostra da fração total do sedimento já macerada, adicionar 10 mL de ácido
nítrico (HNO3) 1:1 e colocar as amostras em uma chapa aquecida à aproximadamente 80ºC
por cerca de 20 minutos. Depois deste período, adiciona-se 5 mL de HNO3 concentrado.
Espera-se a amostrar concentrar-se a 5 mL e então adiciona-se 2 mL de água destilada e 3
mL de água oxigenada (H2O2) Novamente as amostras são colocadas na chapa aquecida
até atingirem 5 mL. A seguir, adiciona-se 10 mL de ácido clorídrico (HCl) e as amostras
sofrem o último aquecimento por mais 20 minutos. Após este período, retiram-se as
amostras da chapa e espera-se o esfriamento destas, adiciona-se 20 mL de água destilada
e então as amostras são filtradas e aferidas até 50 mL.
A leitura dos metais foi realizada por espectrofotometria de absorção atômica com
chama em equipamento de modelo AA GBC 932.
25
3.4. Tratamento dos Dados
Os resultados encontrados para cada parâmetro receberam um tratamento
estatístico descritivo básico além de uma Análise de Componentes Principais, utilizando a
rotação Varimax normalizada.
Os parâmetros também foram interpolados por krigagem através de um software
para gerar mapas de concentração ao longo da bacia analisada.
26
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1. Relação dos Testemunhos Selecionados
Os testemunhos escolhidos para abertura, processamento e análise estão listados
na tabela 1. Nesta tabela também estão relacionadas as coordenadas geográficas de cada
testemunho, profundidade da coluna d’água onde foram amostrados, além do tamanho total
destes e a profundidade amostrada dentro do testemunho.
Tabela 1: Testemunhos escolhidos para as análises com suas coordenadas geográficas, profundidade no local de amostragem, tamanho total do testemunho e profundidade amostrada no testemunho.
Testemunho Prof. de lâmina
d’água (m)
Latitude (S)
Longitude (W)
Tamanho testemunho
(m)
Prof. amostrada
testemunho(m)
SAT 002
Porç
ão N
ort
e
100 - 28,0989 - 48,0250 1,50 0,72 – 1,02 SAT 021 2822 -28,1777 -45,6081 2,50 1,44 – 1,74 SAT 044 1439 -29,0530 -47,1716 1,10 0,36 – 0,66 SAT 054 1459 -29,1979 -47,2976 1,80 0,99 – 1,19 SAT 052 1415 -29,1980 -47,3200 1,30 0,39 – 0,69
SAT 072 802 -29,2991 -47,7349 1,50 0,20 – 0,50 0,76 – 1,06
SAT 075 1667 -29,4277 -47,2851 1,95 1,07 – 1,37 SAT 090 1092 -29,6118 -47,5845 1,65 0,87 – 1,17
REG 250
Porç
ão C
entr
al
1885 -29,9995 -47,0995 1,30 0,35 – 0,65 REG 305 1405 -30,2994 -47,3996 1,40 0,49 – 0,79
REG 396 396 -30,4496 -48,1495 1,60 0,20 – 0,50 0,81 – 1,11
REG 486 1270 -30,8995 -48,8996 1,40 0,75 – 1,05 REG 570 630 -31,3494 -49,6493 1,70 0,87 – 1,17 SAT 099 1560 -31,7864 -49,6716 4,40 2,48 – 2,78 SAT 108 1472 -31,8372 -49,7391 2,00 1,02 – 1,32
SAT 119 173 -32,0316 -50,1231 3,70 0,20 – 0,50 1,71 – 2,01 2,04 – 2,34
SAT 144 173 -32,0785 -50,1408 2,10 1,08 – 1,38 REG 785 192 -32,3995 -50,2496 2,95 1,53 – 1,83 SAT 168 3015 -32,4648 -48,4059 4,90 2,41 – 2,71
SIS 774
Porç
ão S
ul
1280 -32,5804 -49,9655 3,45 1,56 – 1,86 SIS 757 1340 -32,7843 -49,8365 1,90 0,97 – 1,27 SIS 679 2210 -32,8842 -49,2101 3,45 2,07 – 2,37 SIS 721 1618 -32,9402 -49,4947 4,45 2,39 – 2,69
REG 740 1598 -33,1496 -49,4995 4,10 0,20 – 0,50 1,82 – 2,12 2,28 – 2,58
SIS 820 1192 -33,1879 -49,8150 2,00 1,11 – 1,41 SIS 928 645 -33,2018 -50,4611 2,05 1,15 – 1,45 SIS 898 834 -33,2642 -50,1727 2,60 1,25 – 1,55 SIS 925 544 -33,2995 -50,3994 3,25 1,52 – 1,82 SIS 892 1020 -33,3597 -50,0568 2,75 1,65 – 1,95 SIS 840 1337 -33,3842 -49,8232 3,70 2,20 – 2,50
27
SIS 936 645 -33,4474 -50,4392 3,50 2,35 – 2,65 REG 964 313 -33,5995 -50,8495 3,90 2,13 – 2,43 REG 957 580 -33,5996 -50,6996 3,75 1,91 – 2,21 REG 946 1410 -33,7495 -50,3993 4,40 2,39 – 2,69 REG 977 1841 -33,7495 -50,9993 4,60 2,42 – 2,72 REG 963 1121 -33,7496 -50,6994 3,65 1,78 – 2,08 REG 884 2839 -33,7496 -49,6495 4,60 2,52 – 2,82 REG 962 1526 -33,8994 -50,5494 1,80 1,06 – 1,36 REG 976 1841 -33,8994 -50,8494 2,35 1,33 – 1,63
REG 985 1572 -33,8994 -50,9997 4,20 0,20 – 0,50 1,95 – 2,25 2,32 – 2,62
REG 915 2878 -33,8995 -49,9495 1,80 0,57 – 0,87 REG 942 2360 -33,8996 -50,0996 2,65 1,68 – 1,98 REG 961 2197 -34,0493 -50,3995 2,45 1,43 – 1,73 REG 943 2801 -34,0495 -49,9495 2,25 1,30 – 1,60 REG 995 1600 -34,0495 -51,1495 1,50 0,99 – 1,29
4.2. Potencial Hidrogeniônico (pH)
O pH encontrado nas amostras indicou em sua maioria sedimentos neutros, variando
entre 6,15 até 7,54, a média encontrada foi de 7,04 com baixo desvio padrão de 0,27
(Tabela 2).
Por problemas técnicos com o potenciômetro, as amostras REG 250, REG 305, REG
396, REG 486 e SAT 570 não puderam ter o seu pH medido, e portanto, estas amostras
não estão contempladas na tabela.
Outro ponto importante a salientar é que como estes testemunhos foram coletados
em 2007/2008, mesmo com a conservação correta, os valores de pH podem ter sofrido
alterações já que saíram do ambiente de origem a um tempo considerável.
Os valores de pH possuem correlação com a concentração de carbonatos, quanto
maior o valor do pH do sedimento e da água do mar ao redor, maior será o teor de
carbonatos (LI & SCHOONMAKER, 2003). Como esta análise de carbonatos não foi
realizada neste projeto, mas considerando que os valores de pH determinados não foram
elevados pode-se inferir que a concentração de carbonatos é baixa para todas as amostras
analisadas.
28
Tabela 2: Resultados de pH encontrados, média, desvio padrão, máximo e mínimo das amostras.
Testemunhos pH
SAT 002
Porç
ão N
ort
e
6,91
SAT 021 6,84
SAT 044 6,91
SAT 054 7,08
SAT 052 7,28
SAT 072 6,77
SAT 075 7,43
SAT 090 6,68
SAT 099
Porç
ão C
entr
al 7,54
SAT 108 6,91
SAT 119 6,95
SAT 144 7,12
REG 785 6,15
SAT 168 7,43
SIS 774
Porç
ão S
ul
7,42
SIS 757 6,85
SIS 679 6,99
SIS 721 7,32
REG 740 7,29
SIS 820 7,39
SIS 928 7,44
SIS 898 6,9
SIS 925 7,22
SIS 892 7,26
SIS 840 7,23
SIS 936 7,14
REG 964 6,91
REG 957 7,1
REG 946 7,16
REG 977 6,85
REG 963 6,89
REG 884 7,03
REG 962 6,82
REG 976 6,74
REG 985 7,01
REG 915 7,03
REG 942 6,83
REG 961 6,95
REG 943 6,94
REG 995 7,01
Média 7,04
Desvio Padrão 0,27
Máximo 7,54
Mínimo 6,15
29
4.3. Análises Granulométricas
A análise dos resultados da granulometria é apresentada na forma de
porcentagem das frações areia, silte e argila para cada amostra dos testemunhos
(Tabela 3), onde também se encontram as médias, desvio padrão, máximos e mínimos
de cada fração granulométrica.
A porcentagem de areia foi a menos representativa nas amostras e variou de
0,20% a 19,19% apresentando média de 5,08%. Já as porcentagens de silte e argila
foram as mais representativas, variando de 14,34% a 75,04% para o silte, com média de
46,74%, e de 24,76% a 79,73% para a argila, com média de 48,16%.
Com base nos dados apresentados na Tabela 5, efetuou-se a classificação da
granulometria dos sedimentos com emprego do diagrama textural de Shepard (1954).
Os testemunhos foram divididos nas regiões Norte, Central e Sul conforme mostrado
nas figuras 6, 7 e 8, de modo a que as considerações possam ser feitas de forma
regional.
Tabela 3: Resultados de granulometria encontrados com a porcentagem das classes por testemunho, além de média, desvio padrão, máximo e mínimo.
Testemunhos Areia (%) Silte (%) Argila (%)
SAT 002
Porç
ão N
ort
e
18,85 38,56 42,59
SAT 021 0,20 75,04 24,76
SAT 044 8,36 40,23 51,41
SAT 054 4,83 48,10 47,06
SAT 052 9,66 49,84 40,50
SAT 072 1,68 66,97 31,35
SAT 075 1,73 65,45 32,82
SAT 090 0,49 61,26 38,25
REG 250
Porç
ão C
entr
al
4,42 41,64 53,95
REG 305 19,19 26,60 54,21
REG 396 12,50 56,00 31,50
REG 486 11,37 44,72 43,91
REG 570 8,92 37,42 53,67
SAT 099 2,52 42,21 55,26
SAT 108 3,09 38,75 58,17
SAT 119 14,20 36,25 48,85
SAT 144 0,34 71,84 27,81
SAT 168 0,97 47,21 51,82
30
SIS 774
Porç
ão S
ul
1,30 50,14 48,55
SIS 757 6,00 36,31 57,69
SIS 679 10,11 18,76 71,13
REG 740 16,57 28,11 55,31
SIS 820 2,63 67,50 29,87
SIS 928 0,40 61,85 37,69
SIS 925 11,98 18,71 69,30
SIS 892 2,66 56,05 41,29
SIS 840 3,24 32,67 64,09
REG 964 6,74 38,35 54,91
REG 957 2,74 41,51 55,75
REG 946 11,86 46,87 41,27
REG 977 5,93 14,34 79,73
REG 963 2,06 45,57 52,37
REG 884 3,85 42,44 53,70
REG 962 5,08 50,02 44,91
REG 976 0,64 55,35 44,01
REG 985 1,85 52,40 45,75
REG 915 2,93 51,82 45,25
REG 942 2,21 56,02 41,77
REG 961 3,24 49,69 47,07
REG 943 1,79 53,16 45,05
REG 995 6,80 53,38 39,82
Média Geral 5,75 46,56 47,66
Desvio Padrão 5,23 13,96 11,67
Máximo 19,19 75,04 79,73
Mínimo 0,20 14,34 24,76
Figura 5: Diagrama de Shepard referente a porção norte da Bacia de Pelotas.
31
Figura 6: Diagrama de Shepard referente a porção central da Bacia de Pelotas.
Figura 7: Diagrama de Shepard referente a porção sul da Bacia de Pelotas.
Os resultados apresentados pelos diagramas de Shepard corroboram com Press et
al. (2006) que afirma que a sedimentação de oceano profundo é dominada pelos
sedimentos de granulometria mais fina, já que há uma predominância da fácie silte argiloso
e argila síltica em todas as regiões da Bacia de Pelotas.
O testemunho com maior porcentagem de areia foi justamente o testemunho mais
próximo a costa (SAT 002) localizado na profundidade de 100m, a mais rasa das
amostradas. Confirmando a tendência de sedimentação dos grãos maiores primeiro e
posteriormente dos mais finos.
Em relação as regiões norte e central é possível ver que a primeira possui uma
tendência para silte argiloso e a outra argila síltica, o que mostra que estas regiões em geral
receberam sempre o mesmo padrão de sedimentação. Segundo Nizoli & Luiz-Silva (2009),
32
sedimentos mais bem selecionados, ou seja, aqueles com menor granulometria, indicam
ambiente de sedimentação estável, com baixo regime de fluxo fluvial.
Observa-se na porção sul a mesma predominância das outras regiões, mas alguns
testemunhos apresentaram fácies diferentes como argila e argila arenosa. Esta presença de
mais tipos de fácies é resultado dos diferentes padrões de sedimentação sobre esta região
já que foi cenário da formação da feição sedimentar do Cone de Rio Grande, com
contribuições terrígenas dos rios da planície costeira do Rio Grande do Sul além de eventos
de transgressão e regressão marinha onde estes sedimentos depositados foram
retrabalhados.
Estes rios que drenavam a plataforma emersa foram afogados pelo mar, diminuindo
gradativamente, a influência da sedimentação terrígena fluvial no talude e na elevação
continental. A taxa de sedimentação holocênica desta região parece ter variado de 5 cm/103
anos para 1,4 cm/103 anos, segundo Vicalvi (1977). O último evento deposicional terrígeno
observado sobre a região do Cone do Rio Grande foi praticamente nulo, prevalecendo,
durante todo o Holoceno, uma sedimentação marinha, estritamente pelágica (ALVES, 1977
apud CORREIA, 2009).
A ausência de grandes aportes na plataforma e o reduzido transporte de material
terrígeno em suspensão nesta área leva à uma baixíssima sedimentação sobre a Bacia de
Pelotas.
4.4. Considerações da Matéria Orgânica
As características da matéria orgânica despositada em sedimentos de áreas
marinhas têm sido largamente utilizadas na correlação com vários processos
oceanográficos, tais como produtividade de águas superficiais, aporte de materiais
continentais para os oceanos, a dinâmica de massas d’água (MAHIQUES, 1998). Já que
sua distribuição é afetada por muitas variáveis oceanográficas, como a profundidade da
coluna de água, a hidrodinâmica local, o diâmetro das partículas, dentre outros conforme
Sommaruga & Conde (1990).
33
Este material orgânico pode ter origem alóctone ou autóctone, ou ainda uma
combinação de ambos. A fonte fluvial é a principal fonte de matéria orgânica alóctone
terrestre para os sedimentos, que consistem em uma mistura complexa de material de
diversas origens. A fonte marinha que aporta no sistema via maré e a biomassa autóctone
derivada dos produtores primários do sistema (plâncton, bentos e vegetação marginal) são
outras fontes naturais também significativas para a matéria orgânica sedimentar. (GARSIDE
et al., 1976 apud SANTOS, 2007).
O estudo dos teores e relações entre os elementos carbono, nitrogênio, fósforo e
enxofre, situados entre os mais importantes na composição da matéria orgânica, consiste na
base para a compreensão da natureza da matéria orgânica, sua origem e grau de
degradação e condições de oxi-redução do fundo oceânico.
Outros parâmetros, tais como razões de isótopos estáveis, organolitas e
hidrocarbonetos, fornecem informações importantes sobre os processos de aporte e
modificações da matéria orgânica.
Pela estrutura atual do laboratório, as análises realizadas em elementos maiores
como indicadores da matéria orgânica foram somente dos elementos carbono, nitrogênio e
fósforo, permitindo inferir um pouco sobre sua origem e proporção nos sedimentos. Os
valores de Carbono Orgânico Total (COT), Nitrogênio Total e Fósforo Total serão
apresentados na tabela 4, juntamente com os desvios de cada amostra, médias por região
da Bacia de Pelotas e média geral encontrada. Os resultados estão ilustrados nas figuras 9
e 10.
Tabela 4: COT, N-Total, P-Total encontrados, com seus respectivos desvios, média, máximos e mínimos encontrados.
Testemunhos Carbono (%) Nitrogênio (mg/kg) Fósforo (mg/kg)
SAT 002
Porç
ão N
ort
e
0,054 (± 0,010) 650,817 (± 25,210) 1662,210 (± 34,427)
SAT 021 0,209 652,681 2326,476 (± 41,640)
SAT 044 0,370 (± 0,007) 505,006 (± 29,438) 2175,649 (± 32,700)
SAT 054 0,435 (± 0,031) 529,769 (± 19,421) 2420,940 (± 92,067)
SAT 052 0,280 (± 0,057) 504,029 (± 55,343) 2883,587 (± 182,440)
SAT 072 0,422 (± 0,022) 634,233 (± 8,406) 1248,103 (± 74,332)
SAT 075 0,209 (± 0,021) 440,696 (± 2,478) 2597,103 (± 126,112)
SAT 090 0,354 (± 0,006) 432,299 (± 0,283) 2057,908 (± 22,509)
Média Porção Norte 0,29 543,69 2171,50
REG 250
Porç
ão
Centr
al
0,220 (± 0,032) 152,736 (± 2,068) 2798,257 (± 20,160)
REG 305 0,095 (± 0,009) 362,308 (± 4,226) 1579,368 (± 113,663)
REG 396 0,289 (± 0,022) 503,970 (± 5,721) 1518,819 (± 104,916)
REG 486 0,191 (± 0,013) 324,526 (± 40,380) 2257,241 (± 61,122)
34
REG 570 0,196 (± 0,037) 244,985 (± 4,092) 826,056 (± 36,902)
SAT 099 0,288 (± 0,036) 442,008 (± 0,623) 2418,343 (± 94,606)
SAT 108 0,198 (± 0,010) 590,143 1141,290 (± 30,343)
SAT 119 0,419 588,235 2059,580 (± 508,286)
SAT 144 0,413 (± 0,005) 336,182 (± 47,312) 1344,555 (± 55,207)
REG 785 0,363 (± 0,026) 180,827 (± 3,591) 524,288 (± 230,520)
SAT 168 0,307 (± 0,038) 885,435 (± 8,692) 3019,074 (± 6,590)
Média Porção Central 0,27 419,21 1771,53
SIS 774
Porç
ão S
ul
0,293 (± 0,053) 473,598 (± 20,196) 1245,663 (± 143,471)
SIS 757 0,377 (± 0,019) 594,780 (± 3,299) 1461,935 (± 210,192)
SIS 679 0,515 (± 0,016) 561,599 (± 12,128) 1233,986 (± 155,700)
SIS 721 0,203 (± 0,015) 688,173 (± 65,846) 946,039 (± 12,898)
REG 740 0,245 (± 0,012) 242,645 (± 8,915) 1612,178 (± 139,567)
SIS 820 0,277 (± 0,055) 818,553 (± 47,385) 2821,864 (± 69,523)
SIS 928 0,536 (± 0,015) 984,894 (± 12,693) 1666,780 (± 171,440)
SIS 898 0,515 (± 0,017) 370,559 (± 1,821) 1271,587 (± 291,217)
SIS 925 0,390 (± 0,009) 335,947 (± 48,682) 765,704 (± 12,166)
SIS 892 0,168 636,223 (± 57,643) 1554,000 (± 68,964)
SIS 840 0,249 (± 0,042) 675,316 913,188 (± 76,605)
SIS 936 0,433 (± 0,032) 513,037 (± 14,906) 1274,100 (± 292,222)
REG 964 0,454 (± 0,022) 865,999 (± 52,013) 1737,164 (± 244,891)
REG 957 0,453 (± 0,026) 965,039 (± 7,436) 2240,614 (± 62,299)
REG 946 0,482 (± 0,020) 631,099 (± 26,664) 763,583 (± 9,751)
REG 977 0,703 (± 0,025) 960,920 (± 39,013) 1617,062 (± 68,146)
REG 963 0,422 (± 0,017) 508,765 (± 2,803) 3602,728 (± 12,891)
REG 884 0,485 (± 0,073) 949,656 (± 9,110) 753,174 (± 9,113)
REG 962 0,312 (± 0,037) 442,670 (± 0,938) 2257,732 (± 3,299)
REG 976 0,775 (± 0,027) 1274,598 (± 8,708) 1990,856 (± 345,179)
REG 985 0,955 (± 0,025) 1916,883 (± 31,275) 3381,619 (± 42,218)
REG 915 0,440 (± 0,014) 1158,060 (± 8,943) 2821,158 (± 94,539)
REG 942 0,403 (± 0,012) 524,699 (± 10,155) 1046,578
REG 961 0,622 (± 0,035) 653,154 (± 0,892) 2300,519 (± 621,569)
REG 943 0,663 (± 0,030) 539,824 (± 21,529) 2040,986 (± 53,838)
REG 995 0,474 (± 0,040) 686,855 (± 25,756) 2060,609 (± 374,367)
Média Porção Sul 0,455 729,752 1745,439
Média Geral 0,38 620,77 1827,56
Máximo 0,95 1916,88 3602,73
Mínimo 0,05 152,74 524,29
Os valores de COT (tabela 4) apresentaram média de 0,38% e variaram de 0,05% à
0,95%, conforme localização na bacia, os menores valores foram encontrados na porção
norte e central desta. Enquanto que na porção sul, região do Cone do Rio Grande, os
valores foram maiores, indicando a importância do aporte continental na quantidade de
matéria orgânica depositada no ambiente durante níveis do mar regressivos com influências
35
diretas dos rios da Prata, Jaguarão, Cebolatti e da própria Laguna dos Patos, conforme
Corrêa et al.(2008).
Os teores de N (tabela 4) encontrados também obtiveram variação de acordo com
sua latitude e possuíram distribuição semelhante a do COT, com os menores valores
encontrados na região central e norte da bacia e as maiores concentrações reportadas para
a porção sul. O valor médio encontrado para a Bacia de Pelotas foi de 620,66 mg/kg
variando entre 152,74 – 1916,88 mg/kg. Segundo Mahiques (1998) este padrão semelhante
entre carbono e nitrogênio é normal pois estes são os elementos mais importantes na
estrutura da matéria orgânica dos seres vivos, sendo o carbono presente em todas as
moléculas e o nitrogênio é um elemento fundamental na estrutura das proteínas.
O fósforo (tabela 4) apresentou concentração média de 1827,56 mg/kg na bacia,
variando de 524,29 mg/kg à 3602,73 mg/kg. Diferente dos outros elementos da fração
orgânica, este não apresentou uma distribuição marcada de acordo com a latitude, mas
houve valores altos e baixos em todas as regiões. A porção central da Bacia de Pelotas, na
região mais rasa, foi a que apresentou os menores valores para este nutriente.
Este elemento é indicativo de zonas de produtividade marinha mostrando que
algumas destas áreas desta bacia contaram com alta produtividade, possivelmente pela
circulação oceânica que traz águas frias da Corrente das Malvinas, ricas em nutrientes
como fosfatos e nitratos, que encontram a Corrente do Brasil e se misturam geralmente na
borda da plataforma continental (GODÓI, 1983).
36
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
%
Testemunhos
Carbono Orgânico Total
Mean±SD = (0,2035, 0,559) Min-Max = (0,0537, 0,9549)
Carbono0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
%
0
500
1000
1500
2000
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Nitrogênio Total
Mean±SD = (305,2509, 936,2793) Min-Max = (152,7363, 1916,8833)
Nitrogênio0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
mg/k
g
0500
100015002000250030003500
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Fósforo
Mean±SD = (1075,5557, 2579,5668) Min-Max = (524,2875, 3602,7284
)
Fósforo0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
mg/k
g
Figura 8: Gráficos de barras e box-plots com médias e desvios padrões de COT, N-Total, P-Total.
Norte Central Sul
Norte Central Sul
Norte Central Sul
37
Figura 9: Mapas de concentração dos parâmetros COT, N-Total, P-Total ao longo da Bacia de Pelotas.
38
As concentrações dos elementos indicadores de matéria orgânica situam-se nos
valores considerados padrão para sedimentos oceânicos onde a taxa de sedimentação, e
conseqüente aporte de matéria orgânica, é normalmente muito baixa. Valores encontrados
em argilas pelágicas para C foram de 0,45%, para N de 600 mg/kg e P de 1500 mg/kg,
conforme Li & Schoonmaker (2003). Portanto, verificamos que apesar destes valores
parecerem baixos, estas concentrações são o natural para este tipo de ambiente, indicando
que a área de estudo trata-se de uma região não contaminada.
Visualizando os mapas com as concentrações encontradas e interpoladas (figura 10)
é possível notar o padrão semelhante de distribuição do COT e N já comentado
anteriormente. Além do P apresentar as maiores concentrações, isto pode ser explicado
porque o fósforo é o elemento, destes 3 estudados, que mais persiste no ambiente e
demora a ser remineralizado (BERBEL, 2008). Outro padrão que pode ser visualizado são
as maiores concentrações de fósforo relacionadas à maior distância da costa e conseqüente
aumento de profundidade, segundo Ruttemberg & Goni (1997) este comportamento está
ligado ao fósforo utilizado nas atividades bacterianas da sub-superfície.
Comparando com outras bacias sedimentares brasileiras (Tabela 5) é possível notar
que a quantidade de COT varia bastante de bacia para bacia, sendo a Bacia de Pelotas a
que apresenta os menores valores. Esta diferença pode ser explicada pela diferença nos
métodos analíticos aplicados nos outros estudos, que é considerado mais sensível e
confiável, leitura em analisador elementar de carbono para as Bacias do Espírito Santo,
Potiguar e Pará – Maranhão.
Tabela 5: Concentrações de Carbono, Nitrogênio e Fósforo em diversas bacias sedimentares brasileiras.
Bacia
Pelotas Bacia
Campos 1
Bacia Espírito Santo
2
Bacia Potiguar
3
Bacia Pará –
Maranhão 4
Carbono (%) 0,05 – 0,95 0,95 – 1,60 0,08 – 4,9 0,25 – 9,4 1,19 – 3,26 Nitrogênio (%) 0,015 -0,192 - - - 0,096 – 0,157
Fósforo (%) 0,052 – 0,360 - - - 0,033 – 0,046
Fontes: 1
Demore, 2005; 2 AS PEG, 2003;
3 Lacerda et al., 2005 apud Lacerda & Marins, 2006;
4 Habtec, 2009.
Para N e P só foram encontrados dado na bacia brasileira do Pará – Maranhão,
estes proveninentes do EIA-RIMA (HABTEC, 2009) para perfuração de poços petrolíferos
nesta região. Os valores para o nitrogênio encontrados foram levemente maiores na Bacia
de Pelotas e os valores de fósforo foram notadamente maiores, indicando que a quantidade
de nutrientes na água e conseqüente produtividade marinha influenciam diretamente na
matéria orgânica depositada nas bacias, pela influência da Corrente das Malvinas na região
39
de estudo e também pela própria características que águas subtropicais são mais ricas em
nutrientes que águas equatoriais (PINET, 2006).
4.4.1. Relação Carbono/Nitrogênio (C/N)
A composição elementar da matéria orgânica é uma ferramenta utilizada para
identificar fontes terrestres e marinhas. O material de origem fitoplanctônica tem razão molar
C/N entre 4 e 10. Plantas vasculares, por sua vez, apresentam valores superiores a 20 de
razão C/N (MEYERS, 1994).
No entanto, há alguma flexibilidade na interpretação dessa relação: Saito et al. (1989
apud LIMA, 2008) interpretam razões C/N>20 como resultado da degradação da matéria
orgânica de vegetais superiores (de origem terrestre) e C/N< 7 para os de origem marinha;
Sampei & Matsumoto (2001) apresenta valores de C/N≤10 para matéria orgânica de
vegetais marinhos, considerando os de C/N>10 como de mistura de fontes de matéria
orgânica; e Meyers (1994) e Meyers (1997) registraram pelitos marinhos com valores de C/N
≤ 10 e C/N=15 como padrão médio de ambientes estuarinos.
Entretanto, a composição elementar sofre alterações ao longo dos processos de
transporte e pós-sedimentares (processos diagenéticos recentes), o que pode comprometer
sua aplicação na determinação das origens. Informações mais consistentes sobre a origem
e o destino da matéria orgânica sedimentada em ambientes costeiros são obtidas quando a
composição elementar de carbono, nitrogênio e fósforo (C,N e P) é avaliada em conjunto
com as razões isotópicas de C e N (MEYERS, 1994; MEYERS, 1997).
Como o Laboratório de Oceanografia Geológica da FURG não possui equipamentos
capazes de realizarem estas análises, é possível com os dados obtidos no presente
trabalho, levantar hipóteses das possíveis origens desta matéria orgânica. Para minimizar as
possíveis alterações nas proporções dos elementos no decorrer no tempo no ambiente
depositado, foram utilizados somente valores de COT maiores que 0,3%, conforme Meyers
(1994) indica. Estes resultados encontram-se expressos na tabela 6, juntamente com sua
média, máximo e mínimo e também estão ilustrados nas figuras 11 e 12.
40
Tabela 6: Relação C/N calculados para testemunhos com COT > 0,3%.
Testemunhos C/N
SAT 044
Porç
ão
Nort
e
7,327
SAT 054 8,210
SAT 072 6,654
SAT 090 8,200
SAT 119
Porç
ão
Centr
al 7,127
SAT 144 12,296
REG 785 20,096
SAT 168 3,470
SIS 757
Porç
ão S
ul
6,331
SIS 679 9,165
SIS 928 5,446
SIS 898 13,890
SIS 925 11,607
SIS 936 8,435
REG 964 5,247
REG 957 4,694
REG 946 7,642
REG 977 7,311
REG 963 8,289
REG 884 5,109
REG 962 7,056
REG 976 6,084
REG 985 4,982
REG 915 3,797
REG 942 7,687
REG 961 9,517
REG 943 12,280
REG 995 6,905
Média Geral 8,03
Máximo 20,10
Mínimo 3,47
41
0 10 20
SAT 044
SAT 054
SAT 072
SAT 090
SAT 119
SAT 144
REG 785
SAT 168
SIS 757
SIS 679
SIS 928
SIS 898
SIS 925
SIS 936
REG 964
REG 957
REG 946
REG 977
REG 963
REG 884
REG 962
REG 976
REG 985
REG 915
REG 942
REG 961
REG 943
REG 995
Teste
mu
nh
os
C/N
Figura 10: Gráfico das relações C/N calculadas.
Figura 11: Mapa com os valores C/N encontrados e interpolados na região da bacia.
42
A origem predominante para a matéria orgânica dos testemunhos estudados foi
marinha, com valor médio de 8,03 variando entre 3,47 até 20,10. A porção Norte da bacia
como esperado indicou apenas sedimentação marinha já que a região nunca possuiu
contribuição continental significativa.
A região central foi a única que apresentou um testemunho com origem continental
(figura 12), o REG 785, este se encontra em regiões próximas a paleocanais já reportados
por estudos sísmicos de Abreu & Calliari (2005), Weschenfelder et al. (2008) e
Weschenfelder et al. (2010) que pertencem ao Rio Camaquã, sendo esta a explicação para
esta anomalia, quando comparada aos demais testemunhos analisados.
Para a região sul esperava-se pela presença da feição sedimentar do Cone do Rio
Grande que houvesse maior predominância de origem continental e/ou intermediária nos
sedimentos. No entanto, os resultados apresentaram em sua maioria proveniência marinha
com alguns pontos com origem marinha e continental. Isto pode ser explicado porque, de
acordo com Alves (1977 apud CORREIA, 2009), durante o Holoceno prevaleceu uma
sedimentação marinha na região sul da Bacia de Pelotas.
4.5. Elementos Metálicos
A concentração de metais no ambiente marinho depende da proximidade com fontes
naturais, como erupções vulcânicas submarinas; ou antrópicas, como rios e estuários
contaminados. Os sedimentos têm atuam como um reservatório nos quais mudanças nas
condições ambientais podem causar a remobilização dos metais acumulados.
Os metais estão associados aos sedimentos através dos diferentes suportes lito-
sedimentares. Dentre eles podem ser citados o suporte granulométrico e a associação de
metais com os diferentes componentes lito-geoquímicos.
Como o objetivo deste trabalho foi proporcionar uma visão geral da Bacia de Pelotas,
possuindo um caráter pioneiro, recomenda-se para trabalhos futuros que outros metais e
métodos seqüenciais de extrações sejam analisados.
Os metais analisados foram Níquel (Ni), Zinco (Zn), Cromo (Cr), Chumbo (Pb), Cobre
(Cu), Ferro (Fe). Os elementos Ni, Cu, Cr, Pb e Zn são considerados elementos vestigiais
43
da crosta continental e o Fe é o quarto elemento mais abundante na crosta, sendo também
o segundo metal mais abundante na terra.
Problemas no equipamento impossibilitaram a análise de alumínio (Al) e cádmio
(Cd). O alumínio é elemento indicador da fração fina e da abundância dos minerais alumino-
silicatado.
Os resultados encontrados para os metais estudados são apresentados na tabela 7
por região na bacia, com suas respectivas médias, desvio padrão, média geral, desvio
padrão geral, máximos e mínimos. Além disto, nas figuras 13 a 16 encontram-se ilustrados
os gráficos para facilitar a visualização dos resultados.
Tabela 7: Resultados dos metais estudados (Ni, Zn, Cr, Pb, Cu e Fe), seus limites de detecção, suas respectivas médias por região da bacia, desvios padrões, mínimos e máximos gerais.
Testemunhos Níquel (mg/kg)
Zinco (mg/kg)
Cromo (mg/kg)
Chumbo (mg/kg)
Cobre (mg/kg)
Ferro (%)
*Limites de Detecção 1,0 0,8 0,2 0,5 0,5 0,0005
SAT 002
Porç
ão N
ort
e
7,244 36,171 7,343 8,137 5,706 1,370
SAT 021 17,045 65,730 11,746 19,644 19,444 2,234
SAT 044 12,692 45,972 9,494 4,897 10,094 1,283
SAT 054 11,600 48,550 8,600 8,700 10,450 1,507
SAT 052 14,149 43,896 3,100 9,299 13,099 0,833
SAT 072 11,519 51,440 23,833 21,648 18,173 1,765
SAT 075 16,425 62,057 14,079 17,474 16,076 1,976
SAT 090 16,083 69,096 15,040 20,649 15,189 1,930
Média Porção Norte 13,34 (±3,28)
52,86 (±11,59)
11,65 (±6,23)
13,81 (±6,69)
13,53 (±4,61)
1,61 (±0,45)
REG 250
Porç
ão C
entr
al
18,843 49,801 17,946 10,818 9,621 1,788
REG 305 18,956 32,376 10,376 6,834 7,433 0,978
REG 396 25,157 61,296 21,214 10,283 13,178 1,869
REG 486 26,857 65,845 24,411 6,889 14,127 2,514
REG 570 17,463 37,960 14,080 11,642 9,204 1,456
SAT 099 11,416 51,296 12,861 17,049 13,609 1,980
SAT 108 10,767 52,637 10,468 17,795 10,418 1,829
SAT 119 9,122 44,323 8,081 12,147 10,015 1,784
SAT 144 15,871 74,497 13,491 18,252 16,764 2,374
REG 785 6,339 49,860 14,873 21,012 13,825 1,903
SAT 168 14,652 69,981 20,960 15,000 21,556 2,596
Média Porção Central 15,95 (±6,42)
53,62 (±13,15)
15,34 (±5,17)
13,43 (±4,72)
12,70 (±4,01)
1,92 (±0,47)
SIS 774
Porç
ão S
ul 11,420 53,525 14,350 15,293 13,505 1,981
SIS 757 10,263 52,013 11,459 21,672 12,754 1,827
SIS 679 10,636 50,447 14,364 12,525 13,270 1,752
SIS 721 12,636 57,830 15,164 11,744 13,578 2,090
REG 740 9,363 128,088 5,627 11,853 10,508 1,470
44
SIS 820 14,380 98,262 16,077 13,531 16,577 2,505
SIS 928 14,218 61,974 16,150 21,153 16,843 2,442
SIS 898 13,001 61,516 17,434 20,970 20,074 2,356
SIS 925 9,093 57,239 11,676 14,956 13,217 1,721
SIS 892 10,578 54,685 14,021 8,083 15,068 2,275
SIS 840 11,847 61,019 11,500 23,446 16,853 2,097
SIS 936 14,231 62,569 15,630 20,523 16,778 2,256
REG 964 9,363 46,319 8,570 9,165 8,124 1,557
REG 957 11,435 56,478 6,413 8,452 9,595 1,475
REG 946 11,569 56,398 16,406 16,057 15,508 1,960
REG 977 10,129 50,000 10,526 15,641 12,761 1,464
REG 963 12,744 62,469 18,491 20,140 18,091 2,429
REG 884 14,773 64,216 17,708 7,760 17,310 1,965
REG 962 10,699 79,568 15,924 17,416 16,172 2,247
REG 976 19,152 63,178 11,989 10,546 22,933 1,822
REG 985 20,034 60,251 12,957 14,153 18,539 1,692
REG 915 14,919 64,701 15,715 15,118 17,157 2,114
REG 942 13,268 64,346 17,807 17,807 18,206 2,208
REG 961 14,003 66,094 19,714 14,152 17,231 2,054
REG 943 13,589 93,235 21,127 15,424 18,498 2,397
REG 995 10,563 59,016 15,523 11,803 14,928 2,139
Média Porção Sul 12,69 (±2,81)
65,71 (±17,92)
14,28 (±3,96)
15,21 (±4,58)
15,72 (±3,38)
2,02 (±0,37)
Média Geral 13,56 (±4,15)
59,96 (±16,37)
14,10 (±4,69)
14,39 (±4,90)
14,49 (±3,85)
1,92 (±0,40)
Máximo 26,86 128,09 24,41 23,45 22,93 2,60
Mínimo 6,34 32,38 3,10 4,90 5,71 0,83
O metal Ni obteve uma média de 13,56 mg/kg (desvio padrão 4,15 mg/kg) entre os
45 testemunhos analisados com valores variando entre 6,34 – 26,86 mg/kg. Comparando as
regiões da bacia é possível ver que tanto a porção Norte como a Sul, apresentam valores
semelhantes, enquanto que a porção central apresentou valores mais elevados. Contudo,
na mesma região (central) também foi reportado o testemunho com valor mínimo de Ni.
Analisando o mapa de distribuição (figura 15) além da região de maior concentração
no centro da bacia, também é possível visualizar uma concentração maior deste elemento,
no talude continental.
45
0
5
10
15
20
25
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Níquel
Mean±SD = (9,4055, 17,7103) Min-Max = (6,3386, 26,857)
Níquel4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
mg/k
g
020406080
100120
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Zinco
Mean±SD = (43,5914, 76,3294) Min-Max = (32,3755, 128,0876)
Zinco20
40
60
80
100
120
140
mg/k
g
0
5
10
15
20
25
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Cromo
Mean±SD = (9,4092, 18,7826) Min-Max = (3,0997, 24,4109)
Cromo2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
mg/k
g
Figura 12: Gráficos de Níquel, Zinco e Cromo, todos em mg/kg.
Norte Central Sul
Norte Central Sul
Norte Central Sul
46
0
5
10
15
20
25
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Chumbo
Mean±SD = (9,4863, 19,2938) Min-Max = (4,8971, 23,446)
Chumbo4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
mg/k
g
0
5
10
15
20
25
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
mg
/kg
Testemunhos
Cobre
Mean±SD = (10,6387, 18,3418) Min-Max = (5,7061, 22,933)
Cobre4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
mg/k
g
0,00,51,01,52,02,53,0
SA
T 0
02
SA
T 0
21
SA
T 0
44
SA
T 0
54
SA
T 0
52
SA
T 0
72
SA
T 0
75
SA
T 0
90
RE
G 2
50
RE
G 3
05
RE
G 3
96
RE
G 4
86
RE
G 5
70
SA
T 0
99
SA
T 1
08
SA
T 1
19
SA
T 1
44
RE
G 7
85
SA
T 1
68
SIS
774
SIS
757
SIS
679
SIS
721
RE
G 7
40
SIS
820
SIS
928
SIS
898
SIS
925
SIS
892
SIS
840
SIS
936
RE
G 9
64
RE
G 9
57
RE
G 9
46
RE
G 9
77
RE
G 9
63
RE
G 8
84
RE
G 9
62
RE
G 9
76
RE
G 9
85
RE
G 9
15
RE
G 9
42
RE
G 9
61
RE
G 9
43
RE
G 9
95
%
Testemunhos
Ferro
Mean±SD = (1,5145, 2,3195) Min-Max = (0,8329, 2,5965)
Ferro0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
%
Figura 13: Gráficos de Chumbo e Cobre em mg/kg e Ferro em %.
Norte Central Sul
Norte Central Sul
Norte Central Sul
47
Figura 14: Mapas de concentrações de Níquel, Zinco, Cromo e Chumbo ao longo da Bacia de Pelotas.
48
Figura 15: Mapas de concentrações de Cobre e Ferro ao longo da Bacia de Pelotas.
49
O Zn foi o metal que apresentou a maior média (à exceção do Fe) de 59,96 mg/kg e
maior desvio padrão, 16,37mg/kg. Seus valores variaram entre 32,38 até 128,09 mg/kg,
sendo a porção central e norte as que apresentaram os maiores valores. Este metal é fonte
do intemperismo de rochas básicas, conforme Valadares & Catani (1975). Além disto, outros
estudos têm apontado que o zinco na coluna da água entra na ciclagem de silício e fosfato,
através da incorporação deste ao fitoplâncton, e da sedimentação em direção ao fundo
oceânico (MARTIN et al., 1980 apud BARCELLOS, 1995).
Este metal (juntamente com o Cd) também é conhecido por possuir uma pequena
capacidade de retenção na barreira de sedimentação representada pelos estuários,
chegando aos oceanos, valores globais apontam que 52% do Zn ultrapassa esta barreira,
(YEATS & BEWERS,1983, apud BARCELLOS, 1995). Este característica é explicada pela
redissolução destes metais ligados à matéria orgânica e aos óxidos de ferro e mânganes.
O cromo apresentou um teor médio de 14,10 mg/kg (desvio padrão 4,69 mg/kg) com
concentrações variando entre 3,10 – 24,41 mg/kg. As regiões da Bacia de Pelotas com
maiores concentrações foi a porção central e a porção sul apresentou maiores valores na
região mais profunda analisada (figura 15).
Os valores para Pb variaram de 4,90 mg/kg à 23,45 mg/kg apresentando uma média
de 14,39 mg/kg (desvio padrão 4,90 mg/kg) para a bacia. Este metal apresentou picos mais
elevados de concentração na região sul da bacia, seguido da região norte. Observando a
figura 14 nota-se que a porção sul o chumbo apresenta uma distribuição até o final da
Laguna dos Patos, indicando que o aporte continental foi importante para sua concentração
nestas localidades. Além do que, este metal não possui fonte marinha, sendo toda sua
deposição proveniente de sedimentos terrígenos.
O cobre obteve concentração média de 14,49 mg/kg (desvio padrão 3,85 mg/kg)
com os valores variando entre 5,71 – 22,93 mg/kg. Este metal seguiu o mesmo padrão do
chumbo, apresentando maiores concentrações na região sul e as menores, na porção
central. As maiores concentrações estão ligadas as zonas mais profundas estudadas e
também à porção sul do Cone do Rio Grande (figura 15).
Como era esperado por ser o segundo metal mais abundante na Terra o Fe foi o
metal que apresentou as maiores concentrações, com desvio padrão de 0,40%, valor médio
de 1,92% e mínimo e máximo de 0,83% e 2,60% respectivamente. Este metal apresentou
uma distribuição mais ampla e homogênea que os outros metais, justamente por estar
presente na crosta e em todos os sedimentos (LI & SCHOONMAKER, 2003).
50
O níquel, cromo e ferro (figuras 15 e 16) apresentaram em geral um padrão de
distribuição similar, devido a associações geoquímicas como em depósitos lateríticos
residuais. Além do Cr e Ni apresentarem certa tendência de concentrarem em granulometria
mais grosseira (região central com menor concentração de argila) devido a presença de
alguns minerais como a cromita (FeCr2O4).
Comparando os resultados encontrados com os dados mundiais (tabela 8) é visível
que a Bacia de Pelotas apresenta para todos os metais valores abaixo do reportado para
sedimentos e argilas pelágicas. Uma explicação para baixos valores são que em climas
temperados/subtropicais o intemperismo químico não é tão pronunciado então o
enriquecimento natural por metais no sedimento é menor, comparado a regiões com climas
mais quentes além de a margem costeira brasileira ser passiva e com isto não possuir
zonas de vulcanismo próximo.
Tabela 1: Comparação dos resultados encontrados com dados mundiais da literatura.
Bacia Pelotas
Bowen, 19791 Li & Schoonmaker, 2003
Metal Crosta Sedimentos Folheios Argila Pelágica
Ni (mg/kg) 13,56 80 52 50 230 Zn (mg/kg) 59,96 75 95 95 170 Cr (mg/kg) 14,10 100 72 90 90 Pb (mg/kg) 14,39 14 19 20 80 Cu (mg/kg) 14,49 50 33 45 250
Fe (%) 1,92 4,1 4,1 4,72 6,5 Fonte:
1 apud Lima, 2004.
Em relação a outras bacias brasileiras (tabela 9) com estudos realizados nos últimos
anos, foi possível analisar que não há um padrão fixo na concentração dos metais ao longo
da margem brasileira. Os valores reportados para a Bacia de Campos2, Bacia Potiguar e
Bacia Pará – Maranhão são marcadamente menores que as reportadas para a bacia de
estudo em questão e os resultados encontrados para a Bacia de Campos1, isto se explica
possivelmente pela diferença dos métodos analíticos empregados para tais análises já que
análises da fração total dos sedimentos não é tão sensível quanto, da fração fina. Neste
estudo foram realizadas análises de fração total, no entanto os testemunhos eram
compostos basicamente de silte e argila (fração fina).
Tabela 2: Concentrações de metais do presente estudo e de outras bacias sedimentares brasileiras.
Metal Bacia
Pelotas Bacia
Campos 1
Bacia Campos
2
Bacia Potiguar
3
Bacia Pará – Maranhão
4
Ni (mg/kg) 6,34 - 26,86 24,3 – 45,2 6,2 – 7,7 0,4 – 4,36 nd – 6,10 Zn (mg/kg) 32,38 – 128,09 61,4 – 103,0 24,5 – 28,9 0,3 – 35,9 3,35 – 17,3 Cr (mg/kg) 3,10 – 24,21 40,1 – 73,9 14 – 15 1 – 25,1 6,31 – 16,9 Pb (mg/kg) 4,90 – 23,45 17,1 – 35,5 5,5 – 6,7 0,55 – 18,7 Nd Cu (mg/kg) 5,71 – 22,93 13,0 – 19,9 3,4 – 6,3 0,72 – 6,21 nd – 8,31 Fe (%) 0,83 – 2,60 2,16 – 4,09 0,58 – 0,69 0,01 – 1,33 - Fontes:
1 Demore, 2005;
2 Rezende et al., 2002 apud Lacerda & Marins, 2006 ;
3 Lacerda et al., 2005 apud
Lacerda & Marins, 2006; 4 Habtec, 2009.
51
4.6. Perfis de Profundidade
Os 5 testemunhos (figura 16) abertos topo e base passaram pelo mesmo
processamento e análises dos outros já considerados. Estes, foram separados em topo,
meio e base conforme o tamanho total do testemunho, sendo que os amostrados na porção
norte apresentam tamanho bem inferior quando comparados aos amostrados na região
central e sul.
Figura 16: Testemunhos analisados em perfil de profundidade.
Os resultados dos parâmetros analisados encontram-se na tabela 10 com seus
respectivos desvios, médias, máximos e mínimos encontrados. Para ilustrar os resultados
as figuras 17,18 e 19 apresentam os gráficos de concentração dos elementos analisados
pela profundidade amostrada em cada testemunho.
Do mesmo modo que os anteriores, estes testemunhos foram escolhidos de modo a
cobrirem diferentes áreas da Bacia de Pelotas, assim: SAT 072, REG 396 pertencem à
porção norte; SAT 119 pertence à região central da bacia e REG 740 e REG 985 à porção
sul, região do Cone do Rio Grande.
A porção norte apresenta os perfis mais uniformes, com os resultados variando
pouco com o aumento da profundidade. O fósforo apresentou considerável diminuição no
testemunho REG 396, e os metais, em geral apresentaram tendência de maior
concentração com o aumento de profundidade.
52
O único testemunho da região central analisado apresentou mesmo padrão de
distribuição do COT e N-Total com leve diminuição de concentração no meio do perfil e
aumento na próxima profundidade analisada. Interessante notar que os metais
apresentaram comportamento inverso a matéria orgânica, aumento da concentração no
centro do testemunho e em seguida decréscimo com a profundidade.
O sul obteve em geral o mesmo padrão do testemunho da região central, contudo
nota-se certa diferença entre os dois testemunhos, pois um está localizado próximo a borda
do talude (REG 985) e o outro (REG 740) mais afastado em zona mais oceânica, lado direito
do Cone.
53
Tabela 3: Resultados de todos os parâmetros analisados em perfil de profundiade nos testemunhos.
Testemunhos COT (%) N (mg/kg) P (mg/kg) C/N Ni (mg/kg) Zn (mg/kg) Cr (mg/kg) Pb (mg/kg) Cu (mg/kg) Fe (%)
SAT 072 topo 0,397
(± 0,030) 526,662 (± 38,623)
1518,499 (± 74,332)
7,544 21,468 46,331 21,817 11,283 17,524 1,587
SAT 072 base 0,422
(± 0,022) 634,233 (± 8,406)
1248,103 (± 74,332)
6,654 11,519 51,440 23,833 21,648 18,173 1,765
REG 396 topo 0,237
(± 0,023) 562,520
3398,928 (± 105,338)
4,205 21,928 53,097 19,231 9,291 10,490 1,806
REG 396 base 0,289
(± 0,022) 503,970 (± 5,721)
1518,819 (± 104,916)
5,731 25,157 61,296 21,214 10,283 13,178 1,869
SAT 119 topo 0,420
(± 0,016) 748,401 (± 12,343)
1771,970 (± 82,181)
5,608 20,546 48,139 16,625 7,593 12,754 1,771
SAT 119 meio 0,272
(± 0,024) 399,432 (± 2,015)
2139,138 (± 188,588)
6,816 24,339 60,203 18,776 16,740 14,802 2,140
SAT 119 base 0,419 588,235 2059,580
(± 508,286) 7,127 9,122 44,323 8,081 12,147 10,015 1,784
REG 740 topo 0,237
(± 0,012) 483,151
(± 44,771) 2636,190 (± 75,242)
4,911 21,573 44,088 11,208 2,232 12,944 1,042
REG 740 meio 0,353
(± 0,016) 502,966
(± 22,901) 2140,509 (± 58,496)
7,013 24,347 51,923 16,446 9,739 13,813 1,622
REG 740 base 0,245
(± 0,012) 242,645 (± 8,915)
1612,178 (± 139,567)
10,097 9,363 128,088 5,627 11,853 10,508 1,470
REG 985 topo 1,013
(± 0,014) 2596,761 (± 42,817)
1291,636 (± 292,608)
3,901 30,519 63,328 21,458 5,078 20,910 1,656
REG 985 meio 1,007
(± 0,019) 1471,298 (± 30,430)
2815,025 (± 99,351)
6,844 29,035 60,654 22,074 9,844 20,931 1,591
REG 985 base 0,955
(± 0,025) 1916,883 (± 31,275)
3381,619 (± 42,218)
4,982 20,034 60,251 12,957 14,153 18,539 1,692
Média 0,482 859,781 2117,861 6,264 20,688 59,474 16,873 10,914 14,968 1,676
Máximo 1,013 2596,761 3398,928 10,097 30,519 128,088 23,833 21,648 20,931 2,140
Mínimo 0,237 242,645 1248,103 3,901 9,122 44,088 5,627 2,232 10,015 1,042
54
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
0,0 0,5 1,0
pro
fun
did
ade
%SAT 072 Carbono
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
0,0 0,5 1,0
%REG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
0,0 0,5 1,0
%SAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
0,0 0,5 1,0
%REG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
0,0 0,5 1,0
%REG 985
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
50 1050 2050
pro
fun
did
ade
mg/kg
SAT 072 Nitrogênio
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
50 1050 2050
mg/kg
REG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
50 1050 2050
mg/kg
SAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
50 1050 2050
mg/kg
REG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
50 1050 2050
mg/kg
REG 985
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
500 1500 2500
pro
fun
did
ade
mg/kg
SAT 072 Fósforo
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
500 1500 2500
mg/kg
REG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
500 1500 2500
mg/kg
SAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
500 1500 2500
mg/kg
REG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
500 1500 2500
mg/kg
REG 985
Figura 17: Perfis de profundidade para COT, N-Total e P-Total.
55
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
5,0 15,0 25,0
pro
fun
did
ade
mg/kgSAT 072 niquel
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
5,0 15,0 25,0
mg/kgREG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
5,0 15,0 25,0
mg/kgSAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
5,0 15,0 25,0
mg/kgREG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
5,0 15,0 25,0
mg/kgREG 985
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
40,0 90,0
pro
fun
did
ade
mg/kgSAT 072 zinco
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
40,0 90,0
mg/kgREG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
40,0 90,0
mg/kgSAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
40,0 90,0
mg/kgREG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
40,0 90,0
mg/kgREG 985
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
4,0 14,0 24,0
pro
fun
did
ade
mg/kgSAT 072 cromo
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
4,0 14,0 24,0
mg/kgREG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
4,0 14,0 24,0
mg/kgSAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
4,0 14,0 24,0
mg/kgREG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
4,0 14,0 24,0
mg/kgREG 985
Figura 18: Perfis de profundidade para Ni, Zn e Cr.
56
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
1,0 11,0 21,0
pro
fun
did
ade
mg/kgSAT 072 chumbo
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
1,0 11,0 21,0
mg/kgREG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
1,0 11,0 21,0
mg/kgSAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
1,0 11,0 21,0
mg/kgREG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
1,0 11,0 21,0
mg/kgREG 985
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
8,0 13,0 18,0 23,0
pro
fun
did
ade
mg/kgSAT 072 cobre
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
8,0 13,0 18,0 23,0
mg/kgREG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
8,0 13,0 18,0 23,0
mg/kgSAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
8,0 13,0 18,0 23,0
mg/kgREG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
8,0 13,0 18,0 23,0
mg/kgREG 985
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
1,0 1,5 2,0 2,5
pro
fun
did
ade
%SAT 072 ferro
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
1,0 1,5 2,0 2,5
%REG 396
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
1,0 1,5 2,0 2,5
%SAT 119
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
1,0 1,5 2,0 2,5
%REG 740
0,15
0,65
1,15
1,65
2,15
2,65
1,0 1,5 2,0 2,5
%REG 985
Figura 19: Perfis de profundidade para Pb, Cu e Fe.
57
Diniz (2011) através da datação de amostras da região do Cone de Rio Grande,
próxima ao testemunho REG 985, encontrou para amostras à 20cm de profundidade a
datação de 2220 AP, à 100cm, é de 4080 AP e à 200cm, é de 5050 AP. Confirmando a
baixíssima taxa de sedimentação no local e podendo inferir que os estratos analisados neste
testemunho (REG 985) possuem a mesma datação absoluta indicando que todo sedimento
analisado foi depositado a partir do Holoceno, no qual prevaleceu sedimentação pelágica na
região segundo Alves (1977, apud CORREIA 2009).
O testemunho REG 985 foi o que apresentou maiores concentrações de carbono e
nitrogênio dentre todos os 45 testemunhos abertos para as análises. Com este testemunho
foi possível notar um aumento da concentração da matéria orgânica nas partes topo
analisadas, relacionados ao menor tempo para degradação da matéria orgânica em tais
profundidades.
O fósforo total apresentou considerável aumento com a profundidade, podendo ser
relacionado as atividades bacterianas no sedimento depositado (RUTTEMBERG & GONI,
1997).
Os metais Ni, Cr, Cu neste testemunho apresentaram um padrão de diminuição da
concentração ao final do testemunho. O chumbo e o ferro apresentaram um aumento no
teor encontrado com a profundidade e o zinco apresentou um padrão homogêneo na
profundidade total analisada.
No testemunho REG 740 os elementos analisados que permitem inferir sobre a
matéria orgânica (COT, N e P), registram para COT e N um leve aumento em relação ao
meio do perfil e decréscimo no final do testemunho. O fósforo já apresenta uma tendência
de diminuição da concentração desde a primeira profundidade amostrada. Em relação aos
metais estudados, estes em geral apresentam leve aumento no meio do testemunho e
grande decréscimo de concentração na profundidade final amostrada.
O zinco apresentou um comportamento diferente neste testemunho, com leve
aumento em relação à parte central e após um grande aumento. Este comportamento pode
estar ligado a presença de algum barreira como condições redox que acaba por concentrá-
lo nesta profundidade. Outras barreiras geoquímicas conhecidas para o Zn são o pH e a
adsorção pelas argilas, pelos óxidos de Fe-Mn e pela matéria orgânica.
As explicações para esta variação nas concentrações encontradas principalmente na
região sul e central da bacia são a influência da paleodrenagem que cobria a região e
58
depositava seus sedimentos na Bacia de Pelotas. Com as sucessivas transgressões e
regressões do nível do mar nos últimos 5000 anos houve retrabalhamento destes
sedimentos caracterizando regiões diferentes ao longo da bacia. A porção norte não
apresentou tal distribuição já que é uma região sem aporte continental significativo até os
dias de hoje.
4.7. Análise de Componentes Principais (PCA)
A PCA tem a propriedade de facilitar a avaliação de um grande número de dados,
agrupando os dados de covariância similar e apresentando-os de maneira mais simplificada.
Estes métodos também organizam os dados de forma a obter informações mais precisas a
respeito do comportamento das variáveis analisadas, principalmente em termos de
correlação entre os diversos componentes.
Para esta análises foram utilizados os parâmetros estudados de todos os
testemunhos, com exceção da razão C/N. Também foram adicionados os dados de
profundidade da coluna d’água, já que pelos mapas notou-se influência desta variável, e
profundidade amostrada dentro do testemunho.
Foram selecionados apenas os fatores que contribuíram com peso acima de 10%,
considerados significativos para a explicação da variância total. Esse procedimento
determinou o emprego de 3 componentes principais.
A primeira componente principal (fator 1) é constituída positivamente pelo Zn, Cr, Fe
e Cu e negativamente pela areia. A segunda componente (fator 2) é composta apenas
positivamente pelo COT e N-Total. A terceira componente (fator 3) é formada pela relação
inversa do silte e argila, positivamente para argila e negativamente para silte. Os demais
parâmetros não apresentaram correlação maior que 0,7.
Para a projeção dos fatores em gráfico (figura 20) foi escolhido plotar o fator 1 verso
o fator 3, pois estes foram o que possuíam maior explicação da variância calculada.
59
Fator 1 x Fator 3
Rotation: Varimax normalized
Prof .
Prof . amostrada
ph
COT
N
PNi
Zn
Cr
Fe
Pb
Cu
Areia
Silte
Argila
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Fator 1
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Fato
r 3 Prof .
Prof . amostrada
ph
COT
N
PNi
Zn
Cr
Fe
Pb
Cu
Areia
Silte
Argila
Figura 20: Projeção da PCA do fator 1 e fator 3.
Nesta figura é possível ver claramente que a granulometria fina (silte e argila) não
apresenta influência sobre a concentração de metais e apresentam uma influência
completamente oposta sobre os parâmetros em geral.
O pH localiza-se bem no meio da projeção indicando influência nenhuma sobre os
parâmetros. O Carbono e o Nitrogênio apresentam-se também no centro desta projeção,
no entanto fazem parte do fator 2, indicando uma correlação entre estes dois já que ambos
fazem parte da composição da matéria orgânica. O fósforo, níquel e profundidade
amostrada no testemunho não apresentaram relação significativa com nenhuma outra
variável analisada.
A única relação principal mostrada com está analise foi a relação dos metais (Pb, Cr,
Fe, Cu e Zn) com a profundidade da coluna d’água, mostrando que estes metais possuem
um comportamento geoquímico semelhante e as características das zonas mais profundas
acabam por concentrá-los. A areia apresentou um comportamento contrário a concentração
destes, explicado pela sua baixíssima capacidade de retenção de metais além de sua
praticamente inexistência em zonas oceânicas, que possuem predominância de sedimentos
finos.
60
5. CONCLUSÃO
Com este estudo foi possível chegar a valores iniciais preliminares da Bacia de
Pelotas, podendo inferir que as características da bacia variam conforme influência de
aportes continentais pretéritos na formação das feições sedimentares.
Apesar da contribuição sedimentar continental ser importante na porção Sul da Bacia
de Pelotas, esta não influencia na origem dos sedimentos que apresentam grande
predominância a origem marinha (C/N < 10) e também não contribui com deposição de
matéria orgânica na região.
A granulometria não apresentou dominância em relação a concentração tanto dos
elementos orgânicos como inorgânicos, indicando somente uma influência negativa da areia
na concentração de alguns metais.
Em relação as regiões norte, central e sul estudadas notou-se uma maior
concentração de matéria orgânica e alguns metais na porção sul, influenciada pelos antigos
aportes na região. A porção central apresentou picos para Ni e Cr e porção norte em geral
compreendeu as menores concentrações para os parâmetros estudados.
A sedimentação na formação do Cone do Rio Grande conferiu algumas
características diferentes em perfil de profundidade que devem ser melhor estudadas para
correlacionar com mudanças na paleoceanografia da região.
A Bacia de Pelotas possuiu somente características naturais, como esperado, não
apresentando nenhum tipo de contaminação para os elementos estudados.
61
6. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Para uma melhor compreensão das características geoquímicas da Bacia de Pelotas
recomenda-se um estudo com novas amostragens de testemunhos além, da camada
superficial disponível para análises.
Também sugere-se para uma melhor quantificação e entendimento da matéria
orgânica depositada na região, a utilização de analisadores de carbono que são mais
sensíveis a baixas concentrações de COT e o estudo de enxofre e isótopos de carbono e
nitrogênio.
Além disto, é interessante o estudo de mais metais como vanádio, mercúrio e
alumínio que são marcadores de algumas condições paleoambientais porque possibilita
uma melhor interpretação dos sedimentos desta bacia.
62
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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