Reconstrução paleolimnológica do lago de Tota - Colômbia - durante o holoceno

Abstract

Ecossistemas podem ser vistos como uma rede quase infinita de interações entre componentes bióticos e abióticos, equilibrada entre fatores internos e externos direcionadores do ambiente, fatores estes que condicionam a dinâmica do sistema (Birks e Birks 2006). O entendimento da dinâmica atual dos ecossistemas se torna mais completa quando se considera a história evolutiva do sistema, usando, para isto, técnicas paleolimnológicas (estudo dos sedimentos lacustres), que oferecem a oportunidade de reconstruir, historicamente, as respostas dos lagos às mudanças ambientais, entre elas aquelas decorrentes de atividades naturais como erupções vulcânicas, variações na radiação solar, e das atividades humanas, tais como erosão induzidas por desflorestamento, eutrofização e acidificação (Stoermer e Smol 1999; Smol 2002; Cohen 2003; Le Treu et al. 2007), as quais afetam a maioria dos aspectos do funcionamento dos lagos (Birks e Birks 2006; Lotter e Birks 2003). As respostas às mudanças ambientais podem ser obtidas a partir de vários indicadores, tais como: anéis de crescimento de árvores, espeleotemas (Partin et al. 2008), e testemunhos, nos quais se estudam, biologicamente, alguns organismos, tais como crisófitas (Facher e Schmidt 1996), radiolários (Morley 1979), quironomídeos (Little e Smol 2001), foraminíferos (Hutson1978), pólen (Bryson e Kutzbach1974), ostrácodos (Mourguiart e Carbonel 1994) e diatomáceas (Abrantes et al. 2007; Stoermer e Smol 1999), bem como a partir das características físicas e químicas dos sedimentos (Lotter et al. 1997, Lotter et al. 1998; Bigler et al. 2006). Nos ambientes lacustres, as diatomáceas preservadas nos sedimentos têm sido utilizadas para obter informações sobre o ambiente passado dos lagos e da bacia de captação dos mesmos tais como: temperatura da água do lago (Pienitz et al. 1995), salinidade (Fritz et al. 1999), concentração de nutrientes (Lotter et al. 1998) e pH (Battarbee et al 1999) fatores que podem, algumas vezes, ser vinculados às mudanças no clima (Pienitz et al. 2000) . Os indicadores biológicos ajudam, por exemplo, a reconstruir mudanças na quantidade e disponibilidade da água, que, por sua vez, estão relacionadas com o equilíbrio entre precipitação e evaporação (P/E); períodos mais úmidos estão associados a níveis mais elevados dos lagos e um tempo de residência menor, enquanto níveis mais baixos estão relacionados às características opostas (Wolin e Duthie 1999). A mudança no balanço P/E influencia a estrutura dos habitas marginais, a redistribuição dos sedimentos, a composição iônica e a salinidade do corpo da água, a disponibilidade de nutrientes, além de afetar os processos biogeoquímicos, tais como as taxas de intemperização de minerais, produção de carbono orgânico dissolvido e alcalinidade. Estas, por sua vez, afetam os atributos (composição, abundância e diversidade) das comunidades biológicas que habitam nos lagos (Battarbee 2000; Barker et al.1994). As flutuações no balanço da P/E também têm impactos nas sociedades humanas, e estes são sentidos em escala regional e local, principalmente (Salzmann et al. 2009). Estes são potencialmente negativos em diversos setores, tais como a disponibilidade da água para o consumo humano, a agricultura, a silvicultura, a pesca e a produção de energia (Barnett et al. 2005; Magrin et al. 2007; Villalba et al. 2009). Os impactos das alterações climáticas são múltiplos e multidimensionais, portanto é importante entender os processos e programar medidas de mitigação, reduzindo a vulnerabilidade dos sistemas naturais e da sociedade humana (IPCC 2007; Salzmann et al. 2009). Os estudos paleolimnológicos são importantes na determinação de quando, onde e como o clima variou durante o Holoceno, e quando as condições globais foram semelhantes às atuais (Abbott et al. 2000). Na América do Sul, a maioria das economias regionais e locais são essencialmente baseadas nos recursos naturais, além disso, as catástrofes climáticas, secas e inundações, relacionados aos fenômenos El Niño são cada vez mais impactantes no continente (Magrin et al. 2007). Apesar da reconhecida fragilidade da região andina (IPCC, 2007), as pesquisas sobre as variações climáticas a partir dos estudos de sedimentos lacustres são escassas e pontuais na região (Villalba et al. 2009), pois estes estudos têm se concentrado na Europa, África, Ásia e América do Norte, principalmente, e com menos intensidade na Oceania e Américas, Central e do Sul (Barker 2000; Viau e Gajewski 2001; Villalba et al. 2009; Wanner et al. 2008). Na América do Sul, estudos sobre reconstruções paleolimnológicas aumentaram na última década (Abbott et al. 1997, 2000; Baker et al. 2001a, 2001b; Borromei et al.2009; Cross et al. 2001; Ekdahl et al. 2008; Fey et al. 2009; Haberzettl et al.2005; Hillyer et al. 2009; Markgraf et al. 2003; Mayr et al. 2005; Rodbell et al. 1999; Rowe et al. 2002; Seltzer et al. 2000, 2002; Sifeddine et al. 2003; 2004; 2011; Tapia et al. 2006; Viau e Gajewski 2001; Villalba et al. 2009; Von Gunten et al. 2009; Wille et al. 2007; Wolfe et al. 2001). Os estudos paleolimnológicos na Colômbia têm sido tradicionalmente baseados na análise de perfis polínicos do Quaternário no altiplano da savana de Bogotá, Llanos Orientais, e Amazônia (Behling e Hooghiemstra 1998, 1999, 2000; Van der Hammen e Hooghiemstra 2000; Van‟t Veer et al. 2000; Wille et al. 2003). Mais recentemente foram desenvolvidos estudos sobre as diatomáceas como indicadores paleambientais (Vélez et al. 2001; 2003, 2005a,b; 2006). O objetivo deste trabalho foi avaliar a evolução paleolimnológica (pH e estado trófico) e paleohidrológicas (balanço P/E) milenares do lago de Tota a partir das alterações das assembléias das diatomáceas e das características do sedimento (granulometria, geoquímica elementar e isotópica ).