Termodecomposição, estudos de carbonização e silicificação da matéria orgânica e corpos silicosos em ecossistemas terrestres no Brasil e na Antártica

Abstract

A matéria orgânica (MO) é altamente heterogênea e consiste de diversos componentes, desde açucares mineralizáveis até compostos alifáticos recalcitrantes. O tempo médio de residência (TMR) do C desses compostos varia desde alguns minutos até milhares de anos. Esta variação se deve em parte ao mineral de argila dominante no solo, promovendo interações e dinâmica diferenciada entre MOS e mineral. As adições de matéria orgânica (MO) ocorrem via síntese de compostos orgânicos através de fotossíntese, cuja quantidade adicionada depende de condições edáficas e climáticas. Por outro lado as perdas na forma de CO2, dependem de processos físico-químico e biológicos que regem o ciclo do carbono nos solos. Há poucos estudos abrangentes sobre o efeito de variações de temperatura na decomposição da MO em solos, embora tais estudos possam subsidiar a melhor compreensão da natureza da MO nos sistemas naturais, muitos dos quais são submetidos à queimas naturais ou antrópicas. Os solos selecionados para este estudo (n=11) são oriundos de diferentes ecossistemas, aqui justificados pela riqueza de particularidades desses ambientes e da matéria orgânica do solo que se origina pelas mais diferentes rotas de humificação. O presente trabalho teve os seguintes objetivos: a) compreender como a matéria orgânica se comporta após tratamentos térmicos e de que forma sua manutenção pode ser influenciada pelas características químicas, físicas e mineralógicas dos solos estudados; b) caracterizar química e mineralogicamente formas de carbono fossilizados, no caso específico, fragmentos de madeira petrificada coletados da Antártica; c) Identificar os corpos silicosos (fitólitos) em horizontes superficiais de solos provenientes de diferentes ecossistemas terrestres. A estabilidade da MO com base nas curvas termogravimétricas indicou que Latossolos argilosos possuem formas de carbono orgânico comparativamente mais estáveis. A termodecomposição indicou valores decrescentes de MO no sentido Caratinga-Berilo-Crato, seguindo a um gradiente decrescente de latitude, do Sudeste para o Nordeste. O aumento do teor de fibras nos Organossolos aumentou a resistência a termodecomposição. A forma de carbono mineral nos fragmentos de madeira fossilizada é grafite. Além do grafite, a matriz mineral no material petrificado é constituída por sílica na forma de quartzo e por um outro mineral ou minerais, pouco cristalinos, que possuem relativa abundância em Fe, Al e Mg, não detectáveis pelo difratograma de raios X. Há uma natural variedade de formas e abundância de fitólitos nos solos estudados, quais sejam: bastonetes de tamanhos variados, buliforme, cela, halteres e formas retangulares, sendo bastonete e buliforme as formas mais abundantes. Os corpos silicosos foram bem mais abundantes e diversificados no único solo desenvolvido de quartzito, naturalmente rico em sílica, sendo a vegetação acumuladora neste elemento.