The role of microorganisms in the formation of calcitic moonmilk deposits and speleothems in Altamira Cave

Bacteria are able to induce carbonate precipitation although the participation of microbial or chemical processes in speleothem formation remains a matter of debate. In this study, the origin of carbonate depositions such as moonmilk, an unconsolidated microcrystalline formation with high water content, and the consolidation of carbonate precipitates into hard speleothems were analyzed. The utilized methods included measurements of the composition of stable isotopes in these precipitates, fluorimetric determinations of RNA/DNA ratios and respirometric estimations in Altamira Cave. Results from isotope composition showed increases of the δ18O and δ13C ratios from moonmilk in the very first stages of formation toward large speleothems. Estimates of RNA/DNA ratios suggested an inactivation of microorganisms from incipient moonmilk toward consolidated deposits of calcium carbonate. Respiratory activity of microorganisms also showed a significant decrease in samples with accumulated calcite. These results suggest that bacterial activity induces the conditions required for calcium carbonate precipitation, initiating the first stages of deposition. Progressive accumulation of carbonate leads towards a less favorable environment for the development of bacteria. On consolidated speleothems, the importance of bacteria in carbonate deposition decreases and chemical processes gain importance in the deposition of carbonates.

A GIS-based methodology to quantitatively define an Adjacent Protected Area in a shallow karst cavity: The case of Altamira cave

Different types of land use are usually present in the areas adjacent to many shallow karst cavities. Over time, the increasing amount of potentially harmful matter and energy, of mainly anthropic origin or influence, that reaches the interior of a shallow karst cavity can modify the hypogeal ecosystem and increase the risk of damage to the Palaeolithic rock art often preserved within the cavity. This study proposes a new Protected Area status based on the geological processes that control these matter and energy fluxes into the Altamira cave karst system. Analysis of the geological characteristics of the shallow karst system shows that direct and lateral infiltration, internal water circulation, ventilation, gas exchange and transmission of vibrations are the processes that control these matter and energy fluxes into the cave. This study applies a comprehensive methodological approach based on Geographic Information Systems (GIS) to establish the area of influence of each transfer process. The stratigraphic and structural characteristics of the interior of the cave were determined using 3D Laser Scanning topography combined with classical field work, data gathering, cartography and a porosity–permeability analysis of host rock samples. As a result, it was possible to determine the hydrogeological behavior of the cave. In addition, by mapping and modeling the surface parameters it was possible to identify the main features restricting hydrological behavior and hence direct and lateral infiltration into the cave. These surface parameters included the shape of the drainage network and a geomorphological and structural characterization via digital terrain models. Geological and geomorphological maps and models integrated into the GIS environment defined the areas involved in gas exchange and ventilation processes. Likewise, areas that could potentially transmit vibrations directly into the cave were identified. This study shows that it is possible to define a Protected Area by quantifying the area of influence related to each transfer process. The combined maximum area of influence of all the processes will result in the new Protected Area. This area will thus encompass all the processes that account for most of the matter and energy carried into the cave and will fulfill the criteria used to define the Protected Area. This methodology is based on the spatial quantification of processes and entities of geological origin and can therefore be applied to any shallow karst system that requires protection.

Aplicación de la señal isotópica δ13CO2 para la caracterización de mecanismos de transporte de CO2-gas entre atmósfera y subsuelo en sistemas kársticos someros (Cueva de Altamira, Cantabria)

Investigación financiada por el proyecto del Ministerio de Ciencia e Innovación CGL2010-17108 (Inv. Principal S. Sánchez Moral) y ha sido posible gracias a una ayuda predoctoral (beca y contrato en prácticas) del programa JAE (Junta de Ampliación de Estudios, CSIC).

Des-re-territorialização e áreas protegidas na Amazônia: reflexões a partir do caso da Estação Ecológica da Terra do Meio-Pa-Brasil

A criação de espaços territoriais especialmente protegidos é uma estratégia utilizada pelo homem desde a antiguidade, objetivando a reserva de áreas com características naturais necessárias à manutenção ou à reprodução cultural de populações humanas específicas, regulando e limitando o acesso e a apropriação de certos recursos e/ou reservando-os para usos ou futuros. Os processos de criação dessas “áreas especialmente protegidas” foram contudo intensificados, no final do século XX, com a percepção da finitude dos recursos naturais, e acelerados pelo florescimento e a consolidação do capitalismo, agora “globalizado”. Quando tais processos, são orientados por interesses diversos de grupos sociais hegemônicos, são comuns não só a desestruturação do modo de vida dos usuários dos recursos naturais tradicionalmente relacionados aos “territórios especiais”, como também a expulsão de grupos não-hegemônicos neles já instalados, sempre que suas práticas culturais sejam consideradas como incompatíveis com os fins e os objetivos da área que se pretende proteger. Entre os tipos de área especialmente protegida estabelecidos pela legislação brasileira, encontram-se as Unidades de Conservação da Natureza (UC). Criadas por Lei com o objetivo de conservar a biodiversidade brasileira, as UC vem sendo palco de diversos conflitos ambientais envolvendo populações tradicionais em todos os biomas brasileiros, mas pode ser mais facilmente evidenciada na Amazônia, aonde a megabiodiversidade a proteger se sobrepõe a territórios ocupados por diversas etnias indígenas e outros povos tradicionais. Os conflitos são intensificados quando a categoria de manejo da UC criada restringe o acesso e altera os modos de apropriação e/ou dos usos tradicionais dos recursos naturais da área por parte dos residentes, inclusive impedindo a continuidade da permanência das populações no interior da UC, no caso o grupo das UC de Proteção Integral. À luz dos debates que vem sendo travados no campo da ecologia política, tais processos conflituosos estariam associados à desterritorialização dos grupos afetados pela criação da UC, nos quais o Estado brasileiro seria o responsável direto. Independentemente das diversas abordagens acadêmicas para o conceito de “território”, entende-se atualmente que a territorialização e a desterritorialização (com consequente reterritorialização) são processos interrelacionados e circularmente conectados, não podendo ser compreendidos separadamente. Assim, o objetivo do presente trabalho é contribuir para a compreensão desses processos de des-re-terrritorialização, avaliando como alguns mecanismos previstos na Lei do Sistema Nacional das Unidades de Conservação para o reassentamento das populações anteriormente residentes vem sendo aplicados, no sentido de promover processos de reterritorialização. As reflexões apresentadas se dão a partir do caso dos ribeirinhos e colonos residentes na Estação Ecológica da Terra do Meio, Pará, Brasil. A partir da avaliação, são propostas alternativas para minimizar a situação de injustiça ambiental na qual se encontram esses atores sociais específicos.