Eduardo da Silva Aguiar

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II Reunión sobre el Cuaternário de América del Sur

ASSOCIAÇÕES DE FORAMINÍFEROS BENTÔNICOS DO QUATERNÁRIO DA PLATAFORMA EXTERNA E TALUDE SUPERIOR DO RIO GRANDE DO SUL (BRASIL) E

SUAS APLICAÇÕES PALEOECOLÓGICAS

Eduardo da Silva Aguiar UNISINOS

eds.aguiar@gmail.com

RESUMO

No presente trabalho analisou-se a distribuição dos principais gêneros de foraminíferos bentônicos provenientes de 19 amostras de sedimentos superficiais da plataforma externa e talude superior do extremo sul do Estado do Rio Grande do Sul. Foram separados e identificados 30 gêneros distribuídos em 2187 espécimes. Contatou-se que os gêneros mais abundantes representados por Planulina, Bulimina, Cassidulina, Globocassidulina e Cibicidoides são dominantes na fácies síltico-arenosa e entre os 147 a 214 m. Já os gêneros Bolivina e Uvigerina são amplamente abundantes na fácies argilo-síltica e entre os 280-600 m. Com base nesta relação observou-se que a isóbata de 200 metros marca uma nítida separação entre dois ambientes distintos, com diferentes concentrações de gêneros abaixo e acima deste limite. A análise das associações de foraminíferos bentônicos baseadas somente na abundância da distribuição dos gêneros de foraminíferos bentônicos mostrou-se eficiente para a caracterização ambiental da plataforma externa e talude do Rio Grande do Sul constituindo-se em excelente ferramenta de análise em reconstruções paleoecológicas e paleoambientais.

Palavras-chave: foraminíferos bentônicos; plataforma externa; talude; Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

ABSTRACT

The present study analyses the distribution of the main benthic foraminifer genera of 19 samples from outer shelf and continental slope from the southernmost Rio Grande do Sul State. A total of 2187 specimens were picked and identified into 30 genera, being Planulina, Bulimina, Cassidulina, Globocassidulina and Cibicidoides the dominant in the siltic-sandy facies, between 147 to 214 m water depth. Bolivina and Uvigerina, the most abundant genera predominate in the clay-siltic facies, in the bathymetric interval of 280 to 600 m water depth. Based on that relation it was noticed that the 200 m isobath limits two environments with different concentrations of genera. The analysis of the foraminifer associations at generic level was satisfactory for the environmental characterization of the outer shelf and slope in the Rio Grande do Sul region, constituting an excellent tool for both paleoecologic and paleoenvironmental purposes.

Keywords: Benthic foraminifers; outer shelf; continental slope; Rio Grande do Sul, Brazil

INTRODUÇÃO

A margem continental do Rio Grande do Sul compreende um diversificado e rico ecossistema regido pela interação entre águas de origem tropical, subantártica, dos sistemas de águas continentais do Rio da Prata, da Lagoa dos Patos e das margens costeiras. Estas condições tornam a região uma importante área de criação e fonte de alimentação, assim como de reprodução dos estoques pesqueiros de origem subtropical e antártica, que utilizam as correntes do Brasil e das Malvinas para o transporte de longa distância (Seeliger & Odebrecht, 1998).

Alterações na biodiversidade (considerando que ela expressa o somatório dos genes, espécies, comunidades e ecossistemas em uma área geograficamente definida e que representa a resposta biológica de um ecossistema às condições ambientais passadas) podem reduzir severamente a capacidade dos ecossistemas de responderem, com soluções viáveis, às mudanças naturais e ao impacto humano (Seeliger

& Odebrecht, 1998).

Dada a complexidade dos fatores que determinam a natureza dos processos físico-químicos que interagem na região, a análise da distribuição da fauna de foraminíferos bentônicos, considerando a sua sensibilidade à variação dos diversos fatores bióticos e abióticos controladores do meio, constituem-se em

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excelentes ferramentas para interpretações ecológicas e paleoecológicas. Análises ambientais, tomando por base somente a distribuição de gêneros, não é muito usual em estudos com foraminíferos, porém sua utilização é reconhecida entre os pesquisadores nas interpretações paleoambientais (Murray 1991, Murray 2006).

O presente trabalho tem por objetivo analisar a associação da fauna de foraminíferos bentônicos da plataforma externa e talude superior do Rio Grande do Sul com base na distribuição dos gêneros mais freqüentes em relação à batimetria e distribuição das fácies sedimentares.

METODOLOGIA

Foram utilizadas 19 amostras de sedimentos superficiais e subsuperficiais da plataforma externa e do talude superior do Rio Grande do Sul, cedidas pelo Laboratório de Oceanografia Geológica (LOG/DEGEO) da Fundação Universidade do Rio Grande (FURG). A relação latitude/profundidade foi utilizada para a escolha das amostras disponíveis, no intuito de abranger a maior área possível. Do total de amostras, cinco foram retiradas do Projeto REVIZEE (coletadas entre 1-4-98 a 7-4-98, pela embarcação N. Oc. Prof. W. Besnard, Radiais 50-41) e 14 do Projeto Talude (coletadas entre 9-9-85 a 9-9-87, pelo N.

Oc. Atlântico Sul), todas compreendidas entre as latitudes 31⁰-34⁰S e longitudes 49⁰-52⁰W (Tabela 1).

Para a preparação das amostras, utilizou-se a quantidade de 10cm³ de sedimento por amostra, as quais foram lavadas e peneiradas em malha 0,062mm e secas em estufa a 60C. Após este procedimento, iniciou-se a separação, ao acaso, dos primeiros 300 espécimes de foraminíferos (picking) de cada amostra de acordo com a metodologia proposta por Drooger & Kaasschietter (1958).

Para a elaboração do presente trabalho utilizou-se somente a fauna planctônica, onde adotou-se a classificação genérica proposta por Loeblich & Tappan (1988). Neste estudo foram analisados os 30 gêneros mais abundantes e que representam 92% da fauna total de foraminíferos bentônicos que é composta de 67 gêneros.

Tabela 1 - Profundidade e coordenadas geográficas das amostras do Projeto Talude e Revizee.

AMOSTRAS PROFUNDIDADE

(metros) LATITUDE LONGITUDE

RS01 280 m 33⁰17’00” S 50⁰30’00” W

RS02 324 m 33⁰ 02’93” S 50⁰ 26’84” W

RS03 400 m 33⁰16’59” S 50⁰27’70” W

RS04 495 m 33⁰19’58” S 50⁰25’73” W

RS05 500 m 33⁰03’69” S 50⁰ 24’44” W

RS06 500 m 33⁰00’16” S 50⁰22’84” W

RS07 500 m 32⁰19’40” S 50⁰10’60” W

RS08 500 m 32⁰ 01’09” S 50⁰01’41” W

RS09 600 m 33⁰ 01’45” S 50⁰12’75” W

RS10 147 m 31⁰ 17’38” S 49⁰ 46’35” W

RS11 150 m 33⁰12’55” S 50⁰33’33” W

RS12 150 m 33⁰43’80” S 51⁰13’00” W

RS13 150 m 33⁰ 01’67” S 50⁰ 29’20” W

RS14 153 m 33⁰47’92” S 51⁰21’03” W

RS15 200 m 33⁰12’43” S 50⁰32’22” W

RS16 200 m 31⁰ 23’55” S 49⁰ 46’45” W

RS17 214 m 33⁰45’45” S 51⁰ 12’00” W

RS18 500 m 31⁰ 16’00” S 49⁰ 41’00” W

RS19 500 m 31⁰ 42’09” S 49⁰52’24” W

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ÁREA DE ESTUDO

A área de estudo compreende as coordenadas 30 S a 34 S de latitude e 49 W a 52 W de longitude, adjacentes à região de Mostardas e Chuí. As amostras foram coletadas na plataforma externa e talude superior do Estado do Rio Grande do Sul, entra as profundidades de 153 m a 600 m (Fig. 1).

Figura 1 – Mapa de localização da área de estudo e distribuição das amostras (modificado de Martins &

Corrêa, 1996).

Sedimentos superficiais da plataforma e talude continental do Rio Grande do Sul

A margem continental do Rio Grande do Sul é fruto de eventos transgressivos e regressivos que ocorreram durante o Quaternário Superior, resultando em feições topográficas deposicionais e erosionais.

Corrêa (1987) e Corrêa & Villwock (1996), utilizando-se dos resultados de análises granulométricas e das percentagens de areia, silte, argila e de material bioclástico contidos em amostras de sedimentos, distinguem oito zonas texturais para a plataforma continental e o talude superior do Rio Grande dos Sul:

arenosa; areno-síltica; areno-argilosa; síltico-arenosa; síltica; síltico-argilosa; argilo-síltica e areno-síltico- argilosa. Com base nestas análises, Martins & Corrêa (1996) editaram um atlas morfológico e sedimentológico da zona costeira e da plataforma continental do Atlântico sudoeste (Lat. 22 -45 S), em escala 1:1.000.000, o qual serviu de base para a caracterização das fácies do presente trabalho (Fig. 2).

Como regra geral, os estudos demonstram que a plataforma e o talude continental do Rio Grande do Sul possuiram um regime sedimentar dominantemente terrígeno e que a presença de sedimentos- relictuais e palimpséticos parecem ocupar a maior parte da área, enquanto as fontes de suprimentos modernas estão confinadas e relacionadas com a afluência do rio da Prata e da Lagoa dos Patos. Com base nas características geomorfológicas descritas por Vooren (1987) e Calliari (1998), consideraram-se, neste trabalho, as amostras localizadas entre as cotas batimétricas 143-153 m como pertencentes à plataforma externa, e as localizadas entre os 200-600 m, como pertencentes ao talude superior (Figura 1).

Aspectos hidrológicos

O Atlântico Sul, entre a África e a América do Sul, está sob o regime de alta pressão do anticiclone do Atlântico, que controla o clima e determina a circulação oceanográfica de larga escala. As correntes a oeste, representadas pela Corrente do Brasil e pela Corrente das Malvinas, dirigindo-se ao sul e ao norte,

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respectivamente, são as principais do anticiclone do giro subtropical, entre as latitudes 25-30 S. As correntes a oeste convergem entre as latitudes 32-40S e são forçadas em sentido ao oceano, originando a Convergência Subtropical no oceano Atlântico sul-ocidental (Seeliger & Odebrecht, 1998), Figura 2.

A plataforma continental sul-brasileira apresenta uma alta complexidade, em termos oceanográficos, devido à presença de massas de água de características diversas. A variabilidade da circulação associada com as correntes de oeste, a posição da Convergência Subtropical e o volume

Figura 2 – Mapa de fácies (modificado de Martins & Corrêa, 1996).

da descarga continental (Rio da Prata e Lagoa dos Patos) são os principais fatores reinantes nesta área (Seeliger & Odebrecht, 1998).

As águas da margem continental do sul do Brasil são influenciadas pela Convergência Subtropical, formada pela Corrente do Brasil, que transporta águas tropicais quentes e o ramo costeiro da Corrente das Malvinas, que transporta águas subantárticas, com baixas temperaturas. Estas águas caracterizam-se por apresentarem temperaturas entre 17,4⁰C a 25⁰C e salinidade entre 35,2‰ a 36,5‰ (Boltovskoy, 1966). A convergência e a mistura de águas tropicais e subantárticas formam as águas subtropicais (Garcia, 1998).

Fatores que controlam a distribuição da fauna de foraminíferos bentônicos nas fácies sedimentares e sua relação com a batimetria

Os foraminíferos, como componentes bióticos dos sedimentos, são controlados pelos mesmos fatores que atuam na distribuição destes. Tais propriedades permitem a sua utilização para a determinação de ambientes de sedimentação e controladores faciológicos (Tinoco 1972, 1989).

Boltovskoy (1965) sugere que, para o estudo das relações entre os foraminíferos bentônicos e o substrato, deve-se levar em consideração o conteúdo específico, a característica quantitativa e a morfologia das carapaças. Conforme Douglas (1979), para o estudo das relações entre a fauna e o sedimento, é de fundamental importância considerar-se a influência da batimetria.

Embora a profundidade seja a principal variante ambiental considerada, fatores outros, estreitamente relacionados, tais como temperatura, salinidade, oxigênio, substrato, luz, pressão hidrostática, nutrientes, produtividade primária, competição, predação, atividade hidrodinâmica e topografia submarina,

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isoladamente ou combinados, exercem papel preponderante na distribuição das comunidades bentônicas (Koutsoukos, 1985).

Distribuição na fácies argilo-síltica

As amostras correspondentes a esta fácies, com suas respectivas profundidades, são: RS01 (280 m), RS02 (324 m), RS03 (400 m), RS04 (495 m), RS05 (500 m), RS06 (500 m), RS07 (500 m), RS08 (500 m) e RS-09 (600 m). Os gêneros de foraminíferos bentônicos presentes nestes sedimentos constituem 64% dos espécimes analisados (Tabela 2, Figura 2).

Nesta fácies, os gêneros dominantes, são em ordem decrescente de abundância representados por Bolivina (n=252), Uvigerina (n=129), Gyroidina (n=60), Nonionoides (n-51) e Uvigerina (n=34). Estes representam 58% do total de espécimes encontrados para esta fácies.

Distribuição na fácies síltico-arenosa

As amostras correspondentes a esta fácies, com suas respectivas profundidades, são: RS10 (147 m), RS11 (150m), RS12 (150 m), RS13 (150 m), RS14 (153 m), RS15 (200 m), RS16 (200 m), RS17 (214 m), RS18 (500 m) e RS19 (500 m). Os gêneros de foraminíferos bentônicos presentes nestes sedimentos constituem 58% dos espécimes analisados (Tabela 3, Figura 2).

Nesta fácies, os gêneros dominantes, são em ordem decrescente de abundância representados por:

Planulina (n=201), Bulimina (n=176), Globocassidulina (n=170), Cassidulina (n=161) e Uvigerina (n=131). Estes representam 58% do total de espécimes encontrados para esta fácies.

Tabela 2 – Distribuição dos gêneros de foraminíferos por espécimes na fácies argilo-síltica

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Tabela 3 – Distribuição dos gêneros de foraminíferos por espécimes na fácies síltico-arenosa

Na tabela 4 estão representados a distribuição dos valores de freqüência relativa dos gêneros nas diferentes profundidades e fácies sedimentares. Na fácies síltico-arenosa e entre os 147 a 214 m, os gêneros mais abundantes estão representados por Planulina, Bulimina, Cassidulina, Globocassidulina e Cibicidoides são (Figuras 3 e 4). Com memor representatividade, ocorrem neste intervalo os gêneros Canepaia, Clavulina, Sphaeroidina Cibicides, Eponides, Melonis, Globocassidulina, Miliolinella, Pyrgo, Quinqueloculina, Lenticulina, Siphonaperta e Textullariella.

Os gêneros Bolivina e Uvigerina são amplamente dominantes na fácies argilo-síltica e entre os 280-600 m (Figuras 3 e 4). Também ocorrem com menor representatividade os gêneros Haplophragmoides, Karreriela, Psammosphaera, Neolenticulina, Bolivina, Fursenkoina, Gyroidina, Nonionella, Nonionoides e Praeglobobulimina.

Tabela 4 – Valores de freqüência relativa da distribuição dos gêneros em diferentes intervalos de profundidade e fácies sedimentares (Fac.: Fácies; Prof.: Profundidade).

Gêneros Fác. Argilo-síltica Fác. Síltico-

arenosa Prof. 147-214m Prof. 280-600m

Canepaia 0% 100% 100% 0%

Clavulina 41% 49% 60% 40%

Haplophragmoides 82 18 18% 82%

Karreriella 75% 25% 0% 100%

Psammosphaera 91% 9% 9% 91%

Textulariella 13% 87% 87% 13%

Miliolinella 0% 100% 100% 0%

Pyrgo 11% 89% 89% 11%

Quinqueloculina 6% 94% 94% 6%

Siphonaperta 0% 100% 100% 0%

Lenticulina 14% 86% 83% 17%

Neolenticulina 85% 15% 0% 100%

Bolivina 97% 3% 2% 98%

Bulimina 20% 80% 77% 23%

Cancris 56% 44% 44% 56%

Cassidulina 13% 87% 83% 17%

Cibicides 0% 100% 98% 2%

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Cibicidoides 28% 72% 70% 30%

Eponides 17% 83% 81% 19%

Fursenkoina 100% 0% 0% 100%

Globocassidulina 0% 100% 97% 3%

Gyroidina 96% 4% 0% 100%

Melonis 0% 100% 100% 0%

Nonionella 100% 0% 0% 100%

Nonionoides 70% 30% 30% 70%

Planulina 14% 86% 83% 17%

Praeglobobulimina 96% 4% 4% 96%

Siphonina 22% 78% 29% 71%

Sphaeroidina 23% 77% 70% 30%

Uvigerina 50% 50% 46% 54%

Figura 3 – Distribuição dos gêneros dominantes por profundidade

Figura 4 – Distribuição dos gêneros dominantes por fácies.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Bolivina Uvigerina Planulina Bulimina Cassidulina Globocassidulina Cibicidoides

%Gêneros por fácies

% Fac. Argilo-síltico

%Fac. Síltico-arenoso 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Bolivina Uvigerina Planulina Bulimina Cassidulina Globocassidulina Cibicidoides

%Gêneros por profundidade

% Prof.147-214m

%Prof. 280-600m

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DISCUSSÃO E INTEGRAÇÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS COM OS DIVERSOS PARÂMETROS ECOLÓGICOS

A cota batimétrica, que vai dos 147 m até o início do talude superior (214 m), apresenta maior riqueza de gêneros e espécies que tendem a diminuir em quantidade com o aumento da profundidade.

Esta tendência de empobrecimento faunístico, a partir do talude superior, também foi verificada no levantamento da macro e microfauna bentônica, realizado pelo Projeto Talude (Vooren, 1987). Este contexto é proporcionado por uma combinação favorável de uma série de fatores abióticos (temperatura, luminosidade, substrato, profundidade, PH, oxigênio) considerados limitantes para a distribuição dos bentônicos.

Segundo Boltovskoy (1965), os fundos arenosos são mais favoráveis para os foraminíferos do que os argilosos. Na plataforma até o início do talude, o substrato para os foraminíferos bentônicos é mais variável e favorável; a vegetação também é mais rica. Em grandes profundidades, não há luz; a temperatura e a salinidade são constantes; os meios alimentares são escassos. Além disso, existe uma grande quantidade de ácido carbônico dissolvido, que impede a formação das carapaças calcárias.

Conforme Martins (1984), os sedimentos do talude continental do Rio Grande do Sul, são extremamente ricos em matéria orgânica, gerando condições de deficiência de O2 e baixo PH, devido à grande quantidade de material pelítico acumulado. Alguns grupos de foraminíferos possuem preferência por determinado tipo de substrato, mas é evidente que a profundidade e a temperatura exercem importante papel na distribuição e, portanto, devem ser consideradas fatores indissociáveis em análises que envolvam a distribuição de fácies sedimentares. Na distribuição vertical da biocenose, os limites de profundidade devem ser analisados com cuidado, pois podem ser influenciados pelo deslocamento de carapaças vazias, provenientes de regiões de plataforma interna até zonas batiais (Tinoco 1984).

A amostra RS16 encerra mais de 50% das carapaças de gêneros pertencente aos Miliolídeos, cuja ocorrência não é comum para a região do talude. Como representantes deste grupo, encontram-se com elevada freqüência os gêneros Quinqueloculina e Miliolinella, típicos de plataforma interna a média. A presença destes foraminíferos, em tal profundidade, pode indicar a influência de processos de transporte vinculados à existência de feições topográficas do tipo canyons ou podem pertencer a carapaças provenientes de sedimentos-relíquia. Análises de perfis batimétricos efetuados pelo Projeto Talude (Vooren 1987), próximos à latitude de localização da amostra RS16, revelaram a existência de um pequeno vale ou canyon que recorta a plataforma externa e o talude superior, o que explicaria a presença de faunas alóctones neste local.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Através da análise da distribuição dos gêneros de foraminíferos da plataforma externa e do talude superior do Estado do Rio Grande do Sul, efetuaram-se as seguintes considerações:

- a distribuição dos gêneros de foraminíferos nos sedimentos da fácies síltico-arenosa é mais rica do que a da fácies argilo-síltica;

- com base na distribuição dos gêneros da fauna bentônica, nas diferentes profundidades, observou-se que a isóbata de 200 metros marca uma nítida separação entre dois ambientes distintos, com diferentes concentrações de gêneros abaixo e acima deste limite;

- a cota batimétrica, que vai da plataforma externa (147 m) até o início do talude superior (214 m), apresenta maior riqueza de gêneros que tendem a diminuir em quantidade com o aumento da profundidade. A maior diversidade, em zonas mais rasas, poderia ser explicada pela combinação de vários fatores, os quais proporcionariam melhores condições ambientais para o desenvolvimento da fauna. Entre esses fatores, podemos relacionar alguns como: a maior concentração de sedimentos arenosos, a baixa concentração de matéria orgânica e a maior disponibilidade de alimentos, os quais estariam associados a afloramentos de águas frias, ricas em nutrientes, na zona de transição entre a plataforma e o talude;

- o modelo de distribuição da fauna de foraminíferos bentônicos é típico para a região da plataforma externa e do talude superior, com exceção das carapaças de Miliolídeos pertencentes aos gêneros Quinqueloculina e Miliolinella, os quais não são comuns para a região do talude;

- a presença de carapaças alóctones no talude pode ser explicada pela presença, na região, de feições topográficas do tipo canyons ou afloramento de sedimentos-relíquia.

- a análise das associações de foraminíferos bentônicos baseadas somente na abundância de gêneros mostrou-se eficiente para a caracterização da plataforma forma externa e talude do Rio Grande do Sul - a região costeira do Rio Grande do Sul, caracterizada por grandes instabilidades no padrão de circulação, provocados pela mistura de massas de água com diferentes propriedades físico-químicas e pelas constantes variações no clima em escala regional, favorecem o desenvolvimento de uma fauna de foraminíferos variada, porém muito complexa na sua distribuição.

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