NOME DA ESTAÇÃO DE COLETA
5.2 Processamento das amostras
5.2.3.2 Aspectos tafonômicos
Durante o processo de identificação das espécies foram registradas as feições físicas (estado de preservação) e químicas (coloração) das testas, tendo como base os trabalhos de Cottey & Hallock (1988), Leão & Machado (1989), Duleba (1994), Moraes (2001), Vilela (2003), Anjos- Zerfass (2006), Távora & Coelho (2006), Berkeley et al. (2007) e Cardoso & Senra (2007).
A análise do estado de preservação das testas provenientes dos testemunhos estuarinos (TCV1A e TCV2A) foi realizada considerando os critérios apresentados em Anjos-Zerfass (2006):
- Testas em precário estado de preservação: testas quebradas e/ou com marcas de abrasão, oxidadas em grau variável e, por vezes, apresentando perfurações.
- Testas levemente desgastadas: testas apresentando leves sinais de abrasão e, eventualmente, marcas de impacto, entretanto, apresentando ornamentação bem preservada.
A opção pelo uso dessas categorias de classificação justifica-se pela dificuldade em precisar o tipo de desgaste, bem como seu agente causador, em função do reduzido tamanho das testas e do nível de desgaste de algumas unidades.
A avaliação das testas oriundas dos testemunhos marinhos (TLE2, TTI, TLX1 e TAB1) seguiu a metodologia apresentada em Moraes (2001), conforme descrição citada abaixo:
a) Estado de preservação: ausência ou presença de alterações na estrutura da testa, em função da ação de agentes físicos, químicos e biológicos, considerando os estados:
- Normal - para os indivíduos cuja superfície e/ou ornamentações apresentavam-se intactos; - Abrasão - quando foram observados arranhões, perfurações ou estrias na superfície da testa; - Quebramento - em caso de depressões de impacto e quebra de câmaras periféricas;
- Dissolução - quando porções das estruturas internas das câmaras estavam expostas; e, - Misto - quando dois ou mais padrões foram observados em uma mesma testa.
b) Padrões de coloração: ausência ou presença de alteração na cor da testa, sobretudo em função da precipitação de elementos químicos. Nessa análise foram avaliados os padrões:
- Branco - quando as testas apresentavam apenas esta cor ou eram incolores; - Amarelo - quando as testas apresentavam apenas esta cor;
- Marrom - quando as testas apresentavam apenas esta cor; - Preto - quando as testas apresentavam apenas esta cor; e
- Mosqueado - quando duas ou mais cores foram encontradas em uma única testa.
A análise foi realizada com o auxílio de um microscópio estereoscópio, sob o qual foram analisadas todas as assinaturas tafonômicas definidas, assegurando a possibilidade de encontrar, em uma mesma testa de foraminíferos, diferentes feições.
5.2.3.3 Isótopos estáveis: carbono (δ13C) e oxigênio (δ18O)
A determinação da composição isotópica de carbono e oxigênio em testas de foraminíferos tem apoiado inúmeros estudos paleoceanográficos, em especial nas avaliações de possíveis alterações na produtividade e mudanças na temperatura da água do mar.
O uso dessa metodologia pressupõe que os foraminíferos marinhos secretam suas testas em equilíbrio isotópico com o meio. Assim, através da análise da razão isotópica em testas carbonáticas torna-se possível determinar as condições paleoambientais nas quais esses organismos viveram. No entanto, deve-se considerar que o registro isotópico não é o mesmo para todos os organismos, podendo variar entre espécies de mesmo hábito de vida, devido ao fracionamento isotópico induzido por nuances do metabolismo das espécies, denominado "efeito vital". Essa diferença, observada também entre os foraminíferos, sugere que os organismos podem secretar suas estruturas carbonáticas (carapaças, testas...) em desequilíbrio isotópico com a água do mar circundante.
Inúmeros trabalhos experimentais têm buscado explicar os desvios no equilíbrio de δ18O entre as testas de foraminíferos e o fracionamento isotópico da água do mar. Na literatura são relatados fatores que favorecem esse desvio no equilíbrio. Dentre eles podem ser citados: variação na profundidade onde são encontrados os foraminíferos planctônicos, em função da sazonalidade e do estágio de vida do organismo (ontogenia); presença de simbiontes; efeitos da respiração; deposição calcita com enriquecimento diferenciado de δ18O e variação na concentração do íon
carbonato (CO3-2). Estes fatores podem atuar de forma contrária, o que pode fazer com que um dos fatores acabe mascarando a ação do outro.
Diante do exposto, foram selecionados para a análise os organismos que expressam minimamente os efeitos condicionados pelos fatores acima citados. Assim, a determinação da composição isotópica de carbono e oxigênio foi realizada em testas de foraminíferos de hábito planctônico e bentônico, de acordo com os aspectos abaixo:
- A espécie Globigerinoides ruber (d’Orbigny) variedade white foi selecionada, dentre as formas planctônicas, em virtude de ser abundante em toda a seção, viver próximo à superfície e, principalmente, por secretar sua testa em equilíbrio isotópico de oxigênio com a água do mar (Tokutake, 2005). Emiliani (1971) aponta Globigerinoides ruber e G. trilobus sacculifer como principais espécies utilizadas na extração de dados isotópicos, uma vez que a concentração de 18O não se altera durante o crescimento dos indivíduos dessas espécies. A determinação da composição isotópica através de testas de Globigerinoides ruber só pôde ser efetuada para as amostras dos testemunhos TAB1 e TLX1, considerando que foram os únicos a apresentar material suficiente para que essas análises fossem realizadas a partir de testas dessa espécie.
- Os gêneros Cibicidoides e Uvigerina foram selecionados, dentre as formas bentônicas, por apresentarem biologia conhecida e registrarem com confiabilidade as propriedades físico-
ampla utilização destes gêneros em estudos paleoambientais deve-se ao fato de apresentarem efeito vital inexistente ou pouco pronunciado, o que os torna adequados para estudos geoquímicos. Costa et al. (2006) compararam dados de salinidades atuais com os sinais isotópicos obtidos nestes gêneros e concluíram que o primeiro produz resultados mais próximos do equilíbrio (efeito vital menor) do que Uvigerina, sendo mais recomendável, portanto, para aplicações paleoceanográficas. Portanto, diante da não disponibilidade de testas planctônicas suficientes para análise, nos testemunhos TTI e TLE2, a determinação da composição isotópica foi realizada preferenciamente em testas de Cibicidoides e, como segunda opção, testas de
Uvigerina.
O procedimento analítico teve início com a seleção mecânica das testas, auxiliada pelo uso do microscópio estereoscópio. Durante a seleção foram evitados os espécimes com indícios de recristalização, cimentação ou incrustados, visando evitar a presença de material carbonático estranho às testas. Outro ponto a ser considerado foi a separação de testas de tamanhos semelhantes, buscando evitar variações nos valores de δ18O e δ13C em função das diferenças no
tamanho das testas, conforme relatam Berger & Diester-Haass (1988).
A análise isotópica de carbono e oxigênio foi realizada no Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Isso), da Universidade Federal do Pará (UFPA). Os dados foram obtidos através de um espectrômetro de massa da marca Finnigan MAT 252. Este espectrômetro funciona acoplado a um sistema on line KIEL-III de extração de CO2 a partir de carbonatos. Neste sistema o CO2 é extraído por meio da reação entre o Carbonato de Cálcio (CaCO3) da amostra e o Ácido Ortofosfórico (H3PO4), sob vácuo e a 70oC, de acordo com a reação:
As moléculas de CO2 produzidas pela reação têm suas razões isotópicas de carbono e oxigênio analisadas através do espectrômetro, que bombardeia feixes de elétrons. Estes elétrons ionizam as moléculas de CO2, formando os íons CO2+, que são coletados pelo tubo de vôo do espectrômetro, permitindo que as razões isotópicas de carbono e oxigênio sejam definidas.
A composição isotópica de carbono e oxigênio em uma amostra é reportada em termos da diferença entre a razão 13C/12C e 18O/16O da amostra e um padrão arbitrário, onde o valor resultante (δ) é expresso em partes por mil (‰). Em se tratando de carbonatos, o padrão
comumente utilizado é o PDB da Universidade de Chicago. O PDB refere-se a um fóssil particular 6H+ + 2PO43- + 3CaCO3 3H2O + 3Ca2+ + 2PO43- + 3CO2 (g)
de belemnite da Formação Pee Dee (Pee Dee Belemnite) da Carolina do Sul. Os desvios por mil, referidos como δ18O e δ13C, são expressos pelas respectivas relações:
δ18O (‰) = 18O/16O (amostra) – 18O/16O (padrão) x 1000 18 O/16O (Padrão) δ13C (‰) = 13C/12C (amostra) – 13C/12C (padrão) x 1000 13C/12C (Padrão)
Onde valores negativos representam baixa razão na amostra, menos δ18O e δ13C do que 16O e
12C, enquanto valores positivos representam alta razão na amostra, mais δ18O e δ13C do que 16O e 12C.
Os dados obtidos a partir do estudo isotópico de oxigênio e carbono foram associados a outras análises, com o intuito de determinar os parâmetros paleoceanográficos desejados. Para tanto, consideramos que a composição isotópica de oxigênio é função da temperatura da água do mar e a composição isotópica de carbono é amplamente influenciada pela produtividade. Desta forma, a razão 18O/16O (δ18O) atua como proxy de paleotemperatura, assim como a razão 13C/12C (δ13C)
atua como proxy de paleoprodutividade (Santos Jr., 2005).
5.2.3.4 Cálculo de paleotemperatura (oC)
Os dados isotópicos de δ18O e δ13C fornecem importantes considerações sobre variações de
paleotemperatura, paleoprodutividade e paleosalinidade. No caso específico do δ18O os valores
podem ser usados para um cálculo estimado de paleotemperatura absoluta, realizado neste trabalho a partir da fórmula abaixo, válida principalmente para seções do Quaternário e utilizada por Gasse et al. (1987), em estudo de reconstrução ambiental Holocênica.
T(oC) = 16,9 – 4,38 (δ18Oc – δ18Ow + 0,27) + 0,1 (δ18Oc – δ18Ow + 0,27)2
Onde:
T(oC) = temperatura da água;
δ18Oc = composição isotópica do carbonato; δ18Ow = composição isotópica da água.
Considerando que a composição isotópica da água do mar é supostamente constante durante o Holoceno, o valor δ18Ow (SMOW standard) é zero, o que permite reescrever a fórmula como:
T(oC) = 16,9 – 4,38 (δ18Oc + 0,27) + 0,1 (δ18Oc + 0,27)2