Geocronologia por 210Pb

A reconstrução da paisagem a partir da datação de modelados agradacionais pode se dar em uma gama de escalas temporais, de modo que o método a ser utilizado dependerá do ambiente deposicional e da escala dos processos a serem datados. Para a datação de sedimentos recentes cujo recorte temporal inclui a ocupação moderna do semiárido nordestino e as consequentes modificações na cobertura da terra antropicamente induzidas, optou-se por trabalhar com o método de geocronologia por 210Pb, visto que este método é amplamente utilizado em

ambientes fluviais e lacustres em que mudanças na taxa de deposição não ultrapassem os 150 anos.

Técnicas de datação de modelados agradacionais que se utilizam de fenômenos nucleares, as chamadas técnicas de datação radiométricas, estão baseadas em reações nucleares que refletem alterações no núcleo atômico de determinados elementos. Em linhas gerais, elas se alicerçam no princípio do decaimento radioativo, em que os isótopos radioativos se transformam em outros elementos, obedecendo a uma taxa de decaimento que é característica de cada isótopo. Assim sendo, as técnicas de datação radiométricas estão fundamentadas no tempo de residência de um determinado isótopo em um depósito sedimentar afim de estabelecer uma idade, que dependerá do seu nível de concentração no material amostrado (CORREA et al., 2016).

O 210Pb é um isótopo radioativo do chumbo pertencente à série radioativa do 238U (Figura

9), que inclui os elementos radioisótopos 226Ra, 222Rn e 210Pb. O 210Pb é um

radionuclídeo natural cuja origem pode ser atmosférica ou na própria matriz sedimentar. O 210Pb não suportado, de origem atmosférica, é produto do decaimento do gás 222Rn (meia- vida de 3,8 dias) que é produzido na superfície terrestre e escapa para a atmosfera onde decai para uma série de isótopos de meia-vida muito curta (Figura 10) até atingir o 210Pb (meia- vida de 22,3 anos), que, por sua vez, volta à superfície de solos e corpos d’água por deposição sólida e é absorvido na superfície dos sedimentos (LUBIS, 2006). A precipitação deste material acaba por resultar em um excedente em relação ao 210Pb produzido in situ, que se encontra em equilíbrio radioativo com o 226Ra, o chamado 210Pb suportado. Este é produzido na própria matriz sedimentar pelo decaimento in situ do 226Ra sem o escape do 222Rn (APPLEBY & OLDFIELD, 1978; NOLLER, 2000; LUBIS, 2006; CORREA et al., 2016).

Figura 9 - Série Radioativa do 238U

Fonte: Adaptado de Swarzenski (2014)

Figura 10 - Ciclo do 210Pb.

A coleta de amostras foi realizada em maio de 2016, onde foram obtidos seis testemunhos utilizando tubos de PVC com diâmetro de 100mm e 1,5m de comprimento (Figura 11). Para a coleta das amostras foram escolhidos bolsões de sedimento à montante de reservatórios que estão especializados de acordo com a Figura 12.

Os testemunhos foram congelados e posteriormente subdivididos de acordo com a profundidade obedecendo intervalos de 3cm, de modo que foi obtido um total de cem amostras para todos os testemunhos. Em seguida as amostras foram secadas em estufa a uma temperatura de 40º por 48 horas.

Figura 11 - Exemplo de tubo de coleta.

Figura 12 - Separação do testemunho em intervalos de 3cm.

Fonte: A autora.

A preparação das amostras foi realizada nas dependências do Laboratório de Geomorfologia do Quaternário (LabGEQUA) e a extração do 210Pb e leitura das amostras foram realizadas nas dependências do Departamento de Análises Ambientais do Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste (CRCN-NE), seguindo a metodologia proposta por GODOY et al., (1998).

Para a determinação da concentração de 210Pb foram utilizados 5g de sedimento de tamanho menor que 63 mµ e adicionou-se 1g de cloridrato de hidroxilamina, 1000 µl de carreador de chumbo e 100 ml de HBr (ácido bromídrico) 0,5M. Esta mistura foi mantida sob agitação por 12 horas e, posteriormente, foi filtrada. Em seguida, o material foi colocado na coluna de troca iônica (contendo a resina DOWEX 1x8 Clorídrica 50-100 mesh básica) e o Pb contido na coluna foi extraído com 100 ml de HNO3 (ácido nítrico) (solução com ). A solução obtida foi aquecida em chapa até quase secura e avolumada até 50ml com água deionizada. Em seguida o pH desta solução foi ajustado com NH4CH3COO (acetato de amônio) a 40% utilizando vermelho de metila como indicador e então a solução foi aquecida até a ebulição e adicionados 2ml de cromato de sódio para a precipitação do chumbo. O precipitado foi filtrado em sistema tipo Milipore utilizando filtro de papel com 0,45µm de abertura de poro, previamente tratado. Os filtros de papel contendo o material depositado foram secos em estufa a 80ºC por 20 minutos e em seguida pesados e cobertos com papel contato (Figura 13).

Figura 13 - Procedimentos de Laboratório. A – Filtração das amostras; B – Extração do 210Pb nas colunas de troca

iônica; C – Material precipitado; D – Precipitação das amostras em sistema Milipore.

Fonte: A autora.

Após 30 dias, tempo necessário para que os elementos químicos 210Pb e 210Bi entrem em equilíbrio, foi feita a leitura no Detector Proporcional de Fluxo Gasoso, de marca Canberra, modelo S5 XLB.

Para a determinação das idades foi utilizado o modelo CIC (Constant Inicial Concentration), que considera que a variação inicial de 210Pb não suportado em amostras de sedimento seja constante (ROBBINS & EDGINTON, 1975). No entanto, este modelo admite que a entrada de sedimentos seja constante para o ponto amostrado, de modo apenas a taxa de sedimentação média é obtida para o perfil. Ferreira et al. (2015) coloca a simplicidade de cálculo como a principal vantagem do método e justifica sua utilização em reservatórios dada a estabilidade de tais corpos d’água. No entanto, em se tratando do semiárido brasileiro, sabe-se que as taxas de sedimentação podem variar em curtos períodos de tempo, o que limita a resolução dos dados obtidos.

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