História da química e da geologia: Joseph Black e James Hutton como referências para educação em ciências

The second half of eighteenth century is marked by the advancement of chemistry and geology. The first science acquired the law of conservation of mass and this science represented a important support to geology and mineralogy. We say that both became modern science that time. Our aim is to show up some interrelations between history of chemistry and history of geology by means of the study of Joseph Black's and James Hutton's works. We defend that it is positive to science education to understand and approach the relations among different and disciplinary areas of science.

Interrelações entre a profundidade do solo e o substrato geológico na região centro-leste de Minas Gerais

O estudo das interrelações entre profundidade do solo e o substrato geológico de uma área é importante para a compreensão da gênese do solo e seus atributos físicos, químicos e morfológicos, constituindo-se em importante ferramenta para avaliar a influência das características do material de origem no grau de intemperismo e, consequentemente, na profundidade do perfil do solo. Com o objetivo de estabelecer essas relações, levantaram-se informações detalhadas quanto aos aspectos geológicos, como: litotipos, constituição, minerais principais, textura, granulação e cor das rochas das regiões de Cocais, Rio Doce, Sabinópolis, Virginópolis e Santa Bárbara, em Minas Gerais, bem como suas classes de solos e a profundidade de aparecimento dos horizontes B/C ou C. Essas relações foram obtidas por meio de um sistema geográfico de informações e de uma análise estatística simples entre os litotipos e profundidade dos solos. A partir dessas relações foi possível agrupar os valores médios de profundidade do solo de acordo com o material de origem, propiciando uma análise de agrupamento pelo método de minimização da variância (CLUSTERMV-SAEG), utilizando-se a distância euclidiana média. Os resultados indicam que materiais bandados em relação a rochas maciças estão relacionados com perfis mais profundos, da mesma forma que rochas com granulação mais grossa têm maior capacidade de intemperização e, portanto, estão relacionadas com solos mais profundos.

Modelagem Sísmica via métodos das diferenças finitas: caso da bacia do Amazonas

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados da modelagem sísmica em meios com fortes descontinuidades de propriedades físicas, com ênfase na existência de difrações e múltiplas reflexões, tendo a Bacia do Amazonas como referência à modelagem. As condições de estabilidade e de fronteiras utilizadas no cálculo do campo de ondas sísmicas foram analisadas numericamente pelo método das diferenças finitas, visando melhor compreensão e controle da interpretação de dados sísmicos. A geologia da Bacia do Amazonas é constituída por rochas sedimentares depositadas desde o Ordoviciano até o Recente que atingem espessuras da ordem de 5 km. Os corpos de diabásio, presentes entre os sedimentos paleozóicos, estão dispostos na forma de soleiras, alcançam espessuras de centenas de metros e perfazem um volume total de aproximadamente 90000 Km³. A ocorrência de tais estruturas é responsável pela existência de reflexões múltiplas durante a propagação da onda sísmica o que impossibilita melhor interpretação dos horizontes refletores que se encontram abaixo destas soleiras. Para representar situações geológicas desse tipo foram usados um modelo (sintético) acústico de velocidades e um código computacional elaborado via método das diferenças finitas com aproximação de quarta ordem no espaço e no tempo da equação da onda. A aplicação dos métodos de diferenças finitas para o estudo de propagação de ondas sísmicas melhorou a compreensão sobre a propagação em meios onde existem heterogeneidades significativas, tendo como resultado boa resolução na interpretação dos eventos de reflexão sísmica em áreas de interesse. Como resultado dos experimentos numéricos realizados em meio de geologia complexa, foi observada a influência significativa das reflexões múltiplas devido à camada de alta velocidade, isto provocou maior perda de energia e dificultou a interpretação dos alvos. Por esta razão recomenda-se a integração de dados de superfície com os de poço, com o objetivo de obter melhor imagem dos alvos abaixo das soleiras de diabásio.

Caracterização de um solo da provincia de Mendes, Cantão Sella, Tarija - Bolivia

No presente trabalho os autores estudam um solo representativo da Província Mendez, Cantão Sella, da região sul da Bolivia. São analisadas as informações disponíveis sobre o clima, geologia, relevo e uso agrícola dessa terra. Foram obtidos resultados morfológlcos e analíticos do solo e com base nestas informações foi elaborada a classificação do solo ao nível de família. O solo apresentou epipedon ócrico, horizonte argílico, carbonatos antigênicos caracterizando um horizonte cálcico e um horizonte petrocálcico subjacente. A classe de tamanho das partículas, a natureza mineralógica e a classe de temperatura, permitiram classificar o solo como: Ordem: Aridisol Subordem: Argid Grande grupo: Paleargid Sub grupo: Petrocalcic Ustalfic Paleargid Família: fine-loamy, mixed, thermic.

Efeitos do biureto no sorgo sacarino (Sorghum Bicolor L.) (Moench) avaliados pelo desenvolvimento das plantas

O presente trabalho foi realizado no Departamento de Solos, Geologia e Fertilizantes da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP , com a finalidade de estudar os efeitos fitotóxicos do biureto adicionado à uréia, aplicado no solo ou via foliar, em sorgo sacarino (Sorghum bicolor L.) (Moench). Foram usados dois tipos de solos: um arenoso-Areia Quartzosa e um argiloso-Terra Roxa. Os tratamentos foram: 1. 1,15 g N/vaso no solo 2. 1,15 g N/vaso + 1% de biureto no solo. 3. 1,15 g N/vaso + 2% de biureto no solo. 4. 1,15 g N/vaso + 3% de biureto no solo. 5. 1,15 g N/vaso, via foliar. 6. 1,15 g N/vaso + 1% de biureto via foliar. 7. 1,15 g N/vaso + 2% de biureto via foliar. 8. 1,15 g N/vaso + 3% de biureto via foliar. A quantidade de uréia aplicada foi de 2,5 g/vaso. Os resultados obtidos indicaram que o biureto aplicado no solo ou nas folhas não afetou o desenvolvimento das plantas avaliado pela altura e massa de matéria seca de folhas e de caules.

Efeitos do biureto no sorgo saccarino (Sorghum Bicolor L.) (Moench) avaliados pelos conteúdos de alguns compostos nitrogenados e de açúcares

Este trabalho foi desenvolvido no Departamento de Solos, Geologia e Fertilizantes da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP, com a finalidade de estudar os efeitos fitotóxicos do biureto, adicionado à uréia, ao sorgo sacarino (Sorghum bicolor L.) (Moench), tanto aplicado no solo como em pulverização foliar. Trata-se de um ensaio em vaso, conduzido em casa de vegetação e em dois tipos de solo: um arenoso-Areia Quartzosa e outro argilo-Terra Roxa. Os tratamentos foram: 1- 1,15 g N/vaso no solo 2- 1,15 g N/vaso + 1% de biureto no solo 3_ 1,15 g N/vaso + 2% de biureto no solo 4- 1,15 g N/vaso + 3% de biureto no solo 5- 1,15 g N/vaso via foliar 6- 1,15 g N/vaso + 1% de biureto via foliar 7- 1,15 g N/vaso + 2% de biureto via foliar 8- 1,15 g N/vaso + 3% de biureto via foliar Os resultados mostraram que os compostos nitrogenados (proteínas e aminoácidos) do sorgo apresentaram metabolismo aparentemente não alterado em presença de biureto, em qualquer dos dois tipos de aplicação enquanto que ocorreram variações nos teores de açúcares redutores e açúcares totais.

Influência da aplicação parcelada do Ca(OH)2 e do fósforo na produção de matéria seca do sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) e nas principais formas de fósforo do solo

Empregando-se o sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), c.v. Brandes como planta teste e um solo Podzólico Vermelho-Amarelo da zona de Capão Bonito, ordem Oxissol, São Paulo, foi conduzido o presente trabalho experimental em vasos com capacidade para três quilos de TFSA instalados na casa de vegetação do Departamento de Solos, Geologia e Fertilizantes da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP, de setembro de 1983 até fevereiro de 1984, período em que predominaram altas temperaturas. Calagem feita parceladamente e aplicação parcelada do fertilizante fosfatado em doses diferentes foram testados, na segunda cultura do sorgo, após a qual, a matéria seca foi colhida e analisada. Amostras de solo foram retiradas para as determinações do fósforo ligado ao cálcio, ferro e ao alumínio. De acordo com as condições nas quais executou-se o experimento e com os resultados obtidos, chegou-se às seguintes conclusões: a. Há um melhor aproveitamento do fertilizante fosfatado, pela segunda cultura do sorgo, quando este foi aplicado parceladamente. b. A calagem permite um melhor desenvolvimento da planta, mas este desenvolvimento é bem melhor quando o fertilizante fosfatado ê fornecido. c. Não existe uma liberação do fósforo ligado ao ferro com a aplicação da calagem. d. Ofosfato de cálcio sofre um acréscimo na sua concentração devido à calagem, o que é acentuado com as doses de fósforo. e. A concentração do fósforo ligado ao cálcio e ao alumínio encontra-se inversamente relacionado com o fósforo ligado ao ferro e com a produção de matéria seca na segunda cultura do sorgo.

Gênese dos Latossolos Húmicos e sua relação com a evolução da paisagem numa área cratônica do Sul de Minas Gerais

Em uma área de 5.750 ha, situada no segmento central do Sul de Minas Gerais, realizou-se um estudo sobre a gênese dos Latossolos Húmicos (LH) e suas relações com a evolução da paisagem. Foram escolhidos dois sistemas morfopedológicos (SMI e SMII), representativos da geologia e da geomorfologia regional. Estudos analíticos (químicos, físicos e datação por 14C), morfológicos, micromorfológicos e geomorfológicos foram realizados nesses sistemas. Apresenta-se a hipótese de o horizonte húmico ser muito antigo, com uma melanização contínua e progressiva em profundidade, provocada principalmente pela alteração do carvão vegetal, mais abundante nestes solos do que em outros Latossolos que ocorrem na paisagem, e pelos organismos do solo. A decomposição do carvão no solo promove o aparecimento de material plásmico Bruno a Bruno Avermelhado-Escuro (7,5YR e 5YR 3/2 a 3/4) e constituiria o principal processo de melanização do horizonte húmico em profundidade. A adição, a transformação e a translocação de materiais no perfil do solo pela ação da fauna provocariam a formação de microagregados brunados, o escurecimento dos outros microagregados de origem não-biológica e o espessamento do horizonte húmico. Evidências de autoctonismo em SMII revelam grande estabilidade dos atuais topos da paisagem onde se encontram estes solos, o que favoreceria maior incidência dos grandes incêndios ocorridos no Quaternário, principal fonte do carvão redistribuído no perfil pela fauna do solo. A presença de Latossolos Húmicos nas atuais posições de meia encosta e sopé de SMII mostram transporte a curta distância da cobertura pedológica, ativado pelo basculamento de blocos levado a cabo no Quaternário. Espelhos de falha no saprolito e no solum de um Latossolo, mudança brusca da idade do carvão de um LH, entre 125 e 150 cm de profundidade (de 6.850 para 40.380 anos) e os abalos sísmicos atualmente verificados na região evidenciam a ação da tectônica ressurgente na evolução da paisagem. Assim, os Latossolos Húmicos poderiam ser considerados paleossolos relictos e, como tais, constituiriam um elo fundamental para o entendimento da dinâmica da paisagem regional.

Estudo da relação pedomorfogeológica na distribuição de solos com horizontes B textural e B nítico na paisagem de Lavras (MG)

O entendimento das relações entre geologia, geomorfologia e pedologia auxilia nas atividades de classificação dos solos e na avaliação da distribuição pedológica de uma área. Este trabalho foi motivado pela escassez de estudos dessa natureza na região de Lavras (MG), onde ocorrem várias classes de solos, relacionados com a grande variedade petrológica do material de origem e com a ocorrência de domínios geomorfológicos distintos. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre material de origem (relação pedogeológica), classes de relevo (relação pedogeomorfológica) e solos com horizontes B textural e B nítico, visando propor um modelo da distribuição desses solos na paisagem de Lavras. Os solos com horizontes B textural e B nítico de ocorrência regional foram selecionados de acordo com o estádio de evolução, que permite preservar características das rochas parentais. Esses solos são desenvolvidos nessa região em relevos ondulados a forte ondulados, originando diferentes classes de solos com horizontes B textural e B nítico relacionados ao material de origem. Para desenvolvimento deste estudo, foram realizadas a interpretação petrológica do substrato rochoso e a individualização do relevo, por meio de classes de declividade. Mediante campanhas de campo, foram selecionados e caracterizados perfis representativos das principais classes dos solos em estudo e foram avaliadas as relações pedogeológicas associadas às relações pedogeomorfológicas, permitindo a proposição de um modelo preditivo de distribuição de solos com horizontes B textural e B nítico na paisagem de Lavras (MG).

Unidades ambientais da bacia hidrográfica do Rio Santana, Sul da Bahia

A bacia hidrográfica do Rio Santana apresenta inúmeros problemas ambientais ocasionados pelas atividades econômicas impactantes e pressão antrópica. Para atenuar esses conflitos, garantir a conservação ambiental e a sustentabilidade dessa área de extrema importância para a região, deve-se identificar e conhecer seu ambiente. Este trabalho realizou uma estratificação ambiental na bacia hidrográfica do Rio Santana, analisando as inter-relações entre os elementos das paisagens. A vegetação, a geologia e o relevo foram os critérios utilizados para a delimitação das unidades ambientais, uma vez que, nessa área, estes fatores atuam com maior intensidade na gênese dos solos. Assim, foram identificadas seis unidades ambientais com características peculiares: Planície Quaternária Marinha, Planície Quaternária Estuarina, Tabuleiro Costeiro Sedimentar, Mar de Morros, Depressão Cristalina e Morro Florestado. Adicionalmente, foram caracterizadas as principais classes de solos por meio de análises físicas, químicas e mineralógicas. A diversidade litológica nesta bacia condiciona a grande variedade pedológica, influenciando fortemente as propriedades dos solos. Os resultados obtidos evidenciam os diferentes processos ocorridos em cada unidade ambiental. As principais classes de solos encontradas na região são: Latossolos, Argissolos, Cambissolos, Luvissolos, Neossolos e Gleissolos.

Relações pedomorfogeológicas nas chapadas elevadas do Distrito Federal

A caracterização pedológica e o entendimento das relações entre pedologia, geologia e geomorfologia são importantes para a compreensão da distribuição dos solos numa paisagem. O objetivo deste estudo foi avaliar as relações pedomorfogeológicas na região das Chapadas Elevadas do Distrito Federal (DF), mediante caracterização química, física, mineralógica e geoquímica dos solos de ocorrência nesse compartimento da paisagem. Foram selecionadas duas topossequências representativas da distribuição pedológica nas Chapadas Elevadas do DF, cujos solos foram formados a partir de rochas metassedimentares do Grupo Paranoá, representados por Latossolos Vermelhos (LV), Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) e Cambissolos (C). Os Latossolos das duas topossequências apresentaram a maioria dos atributos físicos, químicos e mineralógicos semelhantes. A variação da cor nesses Latossolos é proveniente da mineralogia diferenciada dos óxidos de Fe - hematita predominante nos LV e goethita nos LVA. No entanto, as análises por meio de ICP-AES apresentaram teores de Fe2O3 similares nos Latossolos, demonstrando material de origem (rochas metassedimentares) de composição geoquímica semelhante. A formação da goethita nos LVA foi considerada dependente da sua posição geomorfológica de desenvolvimento, nas bordas das chapadas, onde a oscilação do lençol freático proporcionou a formação de horizonte litoplíntico, com consequente deficiência das condições de drenagem. Os Cambissolos apresentaram-se quimicamente semelhantes aos Latossolos em razão do material de origem, que são rochas metassedimentares já pré-intemperizadas. O estudo das relações pedomorfogeológicas permitiu constatar que a distribuição dos solos nas Chapadas Elevadas do Distrito Federal é condicionada pela evolução geomorfológica e pela geologia da região.

Relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência várzea-terra firme na região de Humaitá (AM)

O conceito de superfície geomórfica permite uma interligação entre os diferentes ramos da ciência do solo, tais como geologia, geomorfologia e pedologia. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência de 4.500 m na transição várzea/terra firme, na região de Humaitá (AM). Do divisor de águas até a planície do rio Madeira, as superfícies geomórficas foram identificadas com base na ruptura do declive do terreno, em critérios estratigráficos e em outras observações de campo. Foram abertas trincheiras nos segmentos mapeados da topossequência, os perfis de solos foram caracterizados morfologicamente e amostras foram coletadas de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas de granulometria, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, densidade das partículas, porosidade total e condutividade hidráulica do solo saturado. As análises químicas incluíram pH em água e KCl; Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis; P disponível; H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 do ataque sulfúrico; Fe "livre" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato; e ferro mal cristalizado, extraído com oxalato de amônio. Os índices ∆pH, relação silte/argila, Ki e Fe d/Fe t indicaram solos mais intemperizados na parte mais elevada da paisagem em comparação ao declive de infiltração, declive convexo e sopé aluvial, coincidindo com a maior idade da superfície geomórfica I em relação às superfícies geomórficas II e III. As variações dos solos na transeção estudada mostraram solos mais intemperizados nos ambientes de terra firme quando comparados aos solos dos ambientes de várzeas. O entendimento dos eventos geomórficos favoreceu a compreensão da variação dos atributos dos solos na topossequência.

Relações pedomorfogeológicas e distribuição de pedoformas na estação ecológica de águas emendadas, Distrito Federal

O Distrito Federal (DF) apresenta um modelo de distribuição de solos na paisagem condicionado pela compartimentação geomorfológica e substrato geológico. A perfeita compreensão das pedoformas auxilia o levantamento e mapeamento de detalhe ou semidetalhe dos solos de uma região. O mapeamento pedológico disponível do DF, realizado em 1978, em escala 1:100.000, ainda é a principal fonte de informações pedológicas do DF; no entanto, muitas vezes não atende aos diversos estudos pedológicos, em razão da escala reduzida. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações solos-paisagem em uma topossequência na Estação Ecológica de Águas Emendadas - ESECAE, considerada representativa das relações entre feições do relevo, material de origem e classes de solos, em áreas com exposição das três unidades geomorfológicas definidas no Distrito Federal, incluindo as Chapadas Elevadas, bem como elaborar um mapa de pedoformas da área estudada, utilizando técnicas de geoprocessamento. Realizou-se um estudo da distribuição de solos na paisagem, por meio de avaliação das relações entre pedologia, geomorfologia e geologia. Para o desenvolvimento do trabalho, utilizaram-se os mapas geológicos e geomorfológicos disponíveis da ESECAE, além de geração do Modelo Digital do Terreno (MDT) e mapas de unidades geomorfológicas, de classes de declividade e de distribuição de geoformas. Por meio de dados da literatura e atividades de campo, com a caracterização dos solos nos perfis representativos ao longo da topossequência em estudo, estabeleceu-se o modelo de relação pedomorfogeológica da região, que permitiu estabelecer as relações entre os solos e as formas da paisagem e a elaboração do mapa de pedoformas da Estação Ecológica de Águas Emendadas. O mapa de pedoformas gerado fornece dados para atividades de levantamento e mapeamento pedológico de detalhe e semidetalhe em áreas com exposição das unidades geomorfológicas de ocorrência no Distrito Federal.

Risco de salinização das terras do baixo Acaraú (CE)

Em determinadas condições de relevo, do clima e de uso, com certa frequência pode acontecer acúmulo de sais nos solos, dando lugar à formação dos solos salinos e sódicos - também denominados de solos afetados por sais. A fim de orientar as práticas de manejo e uso das terras da região do Baixo Acaraú, CE, objetivou-se com o presente trabalho gerar um mapa de risco de salinização. Para obtenção das classes de vulnerabilidade, foram avaliados os temas pedologia, geologia, geomorfologia e uso e cobertura das terras e informações de declividade e altimetria, tratados em ambiente SIG com o método multicritério aditivo. Foram definidas quatro classes de risco de salinização: baixo, moderado, alto e altíssimo ou solos naturalmente salinos/sódicos. Foi constatado que 35,47 % da área corresponde à classe de baixo risco de salinização; 26,22 %, à de risco moderado; 8,23 %, à de risco alto; e 19,65 %, à de risco altíssimo.

Mapeamento pedológico digital da folha Botucatu (SF-22-Z-B-VI-3): treinamento de dados em mapa tradicional e validação de campo

O mapeamento digital de solos permite prever padrões de ocorrência de solos com base em áreas de referência e no uso de técnicas de mineração de dados para modelar associações solo-paisagem. Os objetivos deste trabalho foram produzir um mapa pedológico digital por meio de técnicas de mineração de dados aplicadas a variáveis geomorfométricas e de geologia, com base em áreas de referência; e testar a confiabilidade desse mapa por meio de validação em campo com diferentes sistemas de amostragem. O mapeamento foi realizado na folha Botucatu (SF-22-Z-B-VI-3), utilizando-se as folhas 1:50.000, Dois Córregos e São Pedro, como áreas de referência. Variáveis descritoras do relevo e de geologia associadas às unidades de mapeamento pedológico das áreas de referência compuseram a matriz de dados de treinamento. A matriz foi analisada pelo algoritmo PART de árvore de decisão, do aplicativo Weka (Waikato Environment for Knowledge Analysis), que cria regras de classificação. Essas regras foram aplicadas aos dados geomorfométricos e geológicos da folha Botucatu, para predição de unidades de mapeamento pedológico. A validação de campo dos mapas digitais deu-se por meio de amostragem por transectos em uma unidade de mapeamento da folha São Pedro e de forma aleatório-estratificada na folha Botucatu. A avaliação da unidade de mapeamento na folha São Pedro verificou confiabilidade, respectivamente, de 83 e 66 %, para os mapas pedológicos digital e tradicional com legenda simplificada. Apesar de terem sido geradas regras para todas as unidades de mapeamento pedológico das áreas de treinamento, nem todas as unidades de mapeamento foram preditas na folha Botucatu, o que resultou das diferenças de relevo e geologia entre as áreas de treinamento e de mapeamento. A validação de campo do mapa digital da folha Botucatu verificou exatidão global de 52 %, compatível com levantamentos em nível de reconhecimento de baixa intensidade, e kappa de 0,41, indicando qualidade Boa. Unidades de mapeamento mais extensas geraram mais regras, resultando melhor reprodução dos padrões solo-relevo na área a ser mapeada. A validação por transectos na folha São Pedro indicou compatibilidade do mapa digital com o nível de reconhecimento de alta intensidade e compatibilidade do mapa tradicional, após simplificação de sua legenda, com o nível de reconhecimento de baixa intensidade. O treinamento do algoritmo em mapas e não em observações pontuais reduziu em 14 % a exatidão do mapa pedológico digital da folha Botucatu. A amostragem aleatório-estratificada pelo hipercubo latino é apropriada a mapeamentos com extensa base de dados, o que permite avaliar o mapa como um todo, tornando os trabalhos de campo mais eficientes. A amostragem em transectos é compatível com a avaliação da pureza de unidades de mapeamento individualmente, não necessitando de base de dados detalhada e permitindo estudos de associações solo-paisagem em pedossequências.