Hidrologia e isótopos ambientais aplicados ao estudo do pantanal dos Marimbus, Chapada Diamantina, Brasil

Abstract

O Pantanal dos Marimbus representa um sistema de áreas úmidas continentais que cumprem importantes funções ecossistêmicas. A compreensão das interações entre os elementos desses sistemas dependem diretamente dos fatores climáticos, hidrológicos, geomorfológicos e humanos que regem sua origem e evolução. A exploração de diamantes na Chapada Diamantina, a partir do século XVIII, tornou a carga de sedimentos bastante elevada nos rios da região, e a sua concentração em zonas aplainadas à jusante dos rios contribuiu diretamente para diversas modificações geomorfológicas e ampliou a área úmida. Assim, os métodos isotópicos foram utilizados no entendimento sobre a história de deposição dos sedimentos com os isótopos 13C e 15N. Além da origem das águas superficiais através da hidrologia isotópica 18O/16O e 2H/1H. Os resultados desse trabalho se deram através de várias maneiras. As imagens do levantamento aerofotogramétrico, realizado em 1974, e as imagens de satélite atuais mostraram que os leques aluviais de grande magnitude foram depositados antes do período analisado. As descargas anuais de cota e a vazão da estação Fertém, no Rio Santo Antônio, apresentaram influência direta da precipitação, bem demarcado em período seco e úmido, típico de rios tropicais. A análise da série histórica de vazões mostrou maiores valores nas décadas de 50 a 80, com um declínio a partir do ano 2000. Em períodos de chuva, o Rio Paraguaçu, com maior declividade, enche mais rápido do que o Santo Antônio e desce com muita força, invadindo a porção sul dos Marimbus, e provocando um aumento significativo da cota. As águas superficiais que compõem o sistema de áreas úmidas apresentaram uma composição isotópica predominante de águas pluviais, principalmente nos pontos coletados no sul da área de estudo. As águas coletadas no setor norte e central apresentaram características de corpos d’agua que sofrem muita evaporação e não recebem contribuição de águas subterrânea. O garimpo mecanizado remobilizou os leitos dos Rios São José e Santo Antônio durante a década de 70 e favoreceu o aumento de matéria orgânica no sistema, em que seus picos ocorreram de forma semelhante ao aumento do teor de lama. A relação C/N do perfil de sedimento indicou que a matéria orgânica tem origem terrestre. Pesquisas adicionais são necessárias para determinar as características geomorfológicas correlacionadas com as ações antropogênica na região e o funcionamento das contribuições das águas fluviais e subterrâneas que abastecem os Marimbus.

ABSTRACT - Marimbus Pantanal represents a system of continental wetlands that fulfills important ecosystem functions. The understanding of the interactions between the elements of these systems depends directly on the climatic, hydrological, geomorphological and human factors that conduct its origin and evolution. Diamond mining in the Chapada Diamantina from the 18th century onwards made the sediment load quite high in the region's rivers, and its concentration in flattened areas downstream of the rivers contributed directly to various geomorphological changes and increased the wet area. Thus, the isotopic methods were used to understand the sediment deposition history with the 13C and 15N isotopes. In addition to the origin of surface water through isotope hydrology 18O / 16O and 2H / 1H. The results of this work have come about in several ways. Images from the aerial photogrammetric survey, carried out in 1974, and the current satellite images showed that alluvial fans of great magnitude were deposited before the analyzed period. Annual discharge of quotas and discharge of the Fertém Station, in the Santo Antônio River, showed a direct influence of precipitation, well demarcated in a dry and humid period, typical of tropical rivers. The analysis of the historical series of water flows showed higher rates in the decades of 50 to 80, with a decline from the year 2000. In periods of rain, the Paraguaçu River, with greater declivity, fills faster than the Santo Antônio and descends with great force, invading the southern portion of the Marimbus, and causing a significant increase in the quota. The surface waters that compose the wetlands system presented a predominant isotopic composition of rainwater, mainly at the points collected in the southern part of the study area. The collected waters in the north and central sectors presented characteristics of bodies of water that suffer much evaporation and do not receive contribution of groundwater. The mechanized “garimpo”, diamond digging, remobilized the beds of the São José and Santo Antônio Rivers during the 1970s and favored the increase of organic matter in the system, in which its peaks occurred similarly to the increase of the mud content. The C / N ratio of the sediment profile indicated that the organic matter has terrestrial origin. Isotopic disturbances occurred only in the superficial layers of the testimony due to recent impacts. Further research is needed to determine the geomorphological characteristics correlated with the anthropogenic actions in the region and the functioning of the river and groundwater contributions that supply the Marimbus. Keywords: Hydrology, Stable Isotopes, Continental Wetlands, Sedimentation, Diamond Digging.