Biodegradação de naftaleno, fenantreno e diesel por isolados do gênero Burkholderia da Amazônia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Distribution and availability of copper, iron, manganese and zinc in the archaeological black earth profile from the Amazon region

Os solos de terra preta arqueológica são ricos em matéria orgânica, contêm fragmentos cerâmicos e artefatos líticos e apresentam nutrientes em concentrações mais elevadas do que outros tipos de solos. Com o intuito de contribuir com informações sobre concentrações de micronutrientes disponíveis em solos de terra preta, foram avaliadas através de extrações químicas sequenciais, a distribuição e disponibilidade de Cu, Fe, Mn e Zn em um perfil de terra preta arqueológica no município de Juruti, estado do Pará. As maiores concentrações de Cu, Fe, Mn e Zn no perfil são encontradas na fração residual. Este estudo mostrou que ferro, manganês e zinco são preferencialmente disponíveis a partir das frações, associados aos óxidos de Fe-Mn, variando de 1265,39 a 1818,12 mg kg^-1, 0,83 a 48,51 mg kg^-1 e 1,92 a 12,05 mg kg^-1, respectivamente, e o cobre a partir da matéria orgânica, variando de 0,13 a 0,45 mg kg^-1.

Nutrients in Amazonian Black Earth from Caxiuanã Region

Padrões de dispersão de nutrientes em terra preta Amazônica (TPA) podem dar informações sobre atividades antrópicas dos habitantes da Amazônia. Estudos sobre pH, fósforo disponível (P), matéria orgânica (MO) e os cátions trocáveis, Ca²⁺ e Mg²⁺, foram realizados em amostras de solos dos horizontes A₁ e A₂ ao longo de uma área com TPA (norte-sul e leste-oeste) em um sítio arqueológico denominado Ilha de Terra, na Unidade de Conservação Floresta Nacional de Caxiuanã, Município de Melgaço, Brasil. Os resultados indicaram que a MO e o Ca são os que apresentam maior dispersão. Correlações mais elevadas foram encontradas entre OM-Ca-Mg às proximidades da área central e levam a inferir que a dispersão geoquímica de MO, Ca, Mg e P em sítios arqueológicos com TPA está relacionada com atividades humanas pregressas.

Mineralogy and chemistry of archaeological ceramic fragments from archaeological Dark Earth site in Colombian Amazon

Vários sítios arqueológicos de Terra Preta Arqueológica (TPA) encontrados na floresta Amazônica Colombiana também contêm alto conteúdo de fragmentos cerâmicos semelhantes aqueles da Amazônia Brasileira, como mostra o sítio Quebrada Tacana. Seus fragmentos cerâmicos são amarelo a cinza, exibem matriz argilosa calcinada envolvendo fragmentos de cariapé, carvão e partículas de cinza, grãos de quartzo e micas. A matriz é composta de metacaulinita a material amorfo, quartzo, folhas de micas, clorita e sepiolita. Cariapé e cauixi são constituídos de cristobalita, da mesma forma o carvão e as cinzas. Embora não detectados pela difração de raios x, os fosfatos devem estar presentes, pois foram detectados teores de P2O5 de até 2,90 %, possivelmente como fosfatos de alumínio, já que o conteúdo de Ca está abaixo 0,1 %, o que elimina a possibilidade da presença de apatita. Estas características mineralógicas e químicas permitem relacionar estes fragmentos cerâmicos com aqueles encontrados nos sítios de TPA no Brasil e reforça o fósforo como um importante componente químico, originado pelo contato dos vasos cerâmicos com os alimentos do cotidiano dos povos amazônicos pré-históricos.

Metodologia geofísica aplicada à pesquisa de salvamento arqueológico nos sítios Bittencourt, Jambuaçu e Jaburu, Estado do Pará

Este trabalho apresenta os resultados da aplicação de métodos geofísicos no salvamento arqueológico em três sítios no estado do Pará: Bittencourt, localizado em Abaetetuba; Jambuaçu, localizado em Moju; e Jaburu, localizado em Almeirim. Os métodos utilizados foram Magnetometria, Cintilometria e Radar de Penetração no Solo (GPR). As medidas magnéticas foram utilizadas para indicar os locais para escavação. O GPR foi usado para confirmar as anomalias detectadas pelas medidas magnéticas e proporcionou a diminuição de erros cometidos quando se identificam anomalias magnéticas que não são causadas por feições arqueológicas. As medidas de cintilometria foram usadas para tentar mapear os solos de Terra Preta Arqueológica (TPA) através da radiação gama natural do solo. Os locais indicados para escavação pela magnetometria e GPR possibilitaram a descoberta de materiais arqueológicos como cerâmica, louça, lítico e ferro. Os resultados obtidos com a cintilometria foram satisfatórios, mostrando haver relação entre as medidas mais baixas de cintilometria e as áreas com maior espessura de TPA. A metodologia geofísica utilizada demonstrou eficiência e rapidez sem causar impactos destrutivos nos sítios.

Os fragmentos de cerâmica arqueológica como fonte potencial de fertilidade dos solos TPA

Os solos tipo Terra Preta Arqueológica (TPA) são reconhecidos por sua elevada fertilidade, em forte contraste com os solos pobres da Amazônia. Esta fertilidade parece persistir mesmo após o seu uso intensivo na agricultura. As TPA são geralmente ricas em fragmentos cerâmicos, importantes registros de que estão interligados com ocupação humana na Préhistória. Muitos estudos se concentraram sobre os aspectos estilísticos das vasilhas cerâmicas representativas desses fragmentos, e mais restritamente são motivos de estudos de caracterização químico-mineral, para identificação de matéria prima, procedência, tecnologia, e principalmente a origem do seu conteúdo em P, variado e relativamente elevado. Esses teores de P estão representados por fosfatos de alumínio, em geral, amorfos a variscitaestrengita, e sua origem é creditada ao uso das vasilhas para o preparo de alimentos. Embora já aventado a possibilidade de que estes fragmentos possam responder pela a fertilidade continuada destes solos, estudos experimentais não foram realizados para demonstrar a potencial contribuição destes fragmentos para reconhecida fertilidade das TPA. O presente trabalho demonstra esta possibilidade, e para atingir este fim foram selecionados fragmentos de três sítios arqueológicos com características distintas situados em diferentes porções da Amazônia: Monte Dourado 1 (Almeirim-PA), Jabuti (Bragança-PA) e Da Mata (São José de Ribamar-MA). Inicialmente 325 fragmentos cerâmicos foram descritos mesoscopicamente e submetidos à caracterização mineralógica e química por DRX; microscopia óptica; TG-ATD; IV-FT; MEV-SED; ICP-MS e ICP-OES; adsorção gasosa; medidas dos parâmetros de fertilidade; e ensaios de dessorção de P. Com estes dados objetivou-se identificar matérias primas, processos produtivos, modificações ocorridas durante o uso e após o descarte, e desta forma avaliar as possíveis contribuições destes fragmentos a fertilidade das TPA. A hipótese de contaminação por nutrientes provindos dos alimentos durante o uso das vasilhas para preparação de alimentos foi comprovada através de experimento em laboratório simulando condições de cozimento, onde foi avaliada a incorporação de cálcio e fósforo em panelas cerâmicas similares as arqueológicas. Os resultados mostram que os antigos povos ceramistas utilizaram matérias primas dos arredores de seus sítios. A composição em termos de uma matriz com metacaulinitica e quartzo, por vezes muscovita é comum a todos os fragmentos, indicando matéria prima rica em caulinita e quartzo, fundamental para produção das vasilhas. A metacaulinita sugere que a queima ocorreu em torno de 550°C. Por outro lado, adições de antiplásticos distintos promoveram diferenças químicas e mineralógicas fazendo com que os fragmentos no seu todo divirjam entre si: os do sítio Da Mata se caracterizam pelo emprego exclusivo de cariapé, em Monte Dourado 1 o cariapé com rochas trituradas de mineralogia complexa, e no Jabuti conchas por vezes cariapé. Fosfatos amorfos são comuns a todos os sítios, embora em teores distintos, sendo que fosfatos de alumínio cristalinos tipo crandallitagoyazita foram encontrados apenas no Jabuti e fosfatos de Fe-Mg-Ca, a segelerita, em Monte Dourado 1. Os fosfatos amorfos e a crandallita-goyazita foram interpretados como indicadores de uso das vasilhas representativas dos fragmentos para preparação de alimentos, enquanto a segelerita uma neoformação ocorrida após o sítio ter sido submetido às condições hidromórficas, que persistem até atualidade. Em termos das concentrações de P, nos fragmentos do sítio Da Mata estão as menores, em média, 1,04% de P₂O₅ que assemelham-se a maioria dos fragmentos já investigados, enquanto os do Jabuti são os mais elevados (em média, 7,75%) já conhecidos, e nos do Monte Dourado 1 são, em média, 2,23% . É provável que os altos teores de P, Ca e Sr sejam provenientes da dieta alimentar a base de mariscos, como demonstra a riqueza em conchas nos fragmentos. Os teores elevados de Ca em Monte Dourado 1 refletem a presença de labradorita no antiplástico. A fertilidade potencial dos fragmentos cerâmicos é nitidamente superior a dos solos TPA quando analisados sem os fragmentos. Portanto é plausível se supor que os fragmentos podem ser fonte dos macronutrientes e micronutrientes. Isto foi comprovado através dos ensaios que comprovara a dessorção de P, a qual ocorre de forma lenta, um aspecto muito importante para reforçar a persistência da fertilidade. Essa dessorção é mais bem descrita pelo modelo de Freundlich que sugere interações entre os íons adsorvidos. O experimento que simulou condições de cozimento mostrou que o Ca e o P podem ser adsorvidos tanto nas paredes quanto nas tampas das panelas cerâmicas, porém concentrações mais elevadas são evidenciadas nas paredes. Embora o Ca tenha sido adsorvido não foi identificada uma fase seja ela amorfa ou cristalina contendo este elemento, provavelmente porque o tempo não foi suficiente. Porém quanto ao P, a adsorção ocorreu, e já a partir de 600 h formou-se variscita, um fosfato de alumínio, nas paredes das panelas. Portanto os fosfatos de alumínio podem se formar ainda nas vasilhas cerâmicas durante o preparo de alimento por cozimento, assim, sua presença nas das vasilhas cerâmicas se constitui, em um importante indicador de uso das mesmas para o cozimento de alimentos e seus fragmentos nos solos são fonte potencial importante de fertilidade.

Field and petrographic data of 1.90 to 1.88 Ga I- and A-type granitoids from the central region of the Amazonian Craton, NE Amazonas State, Brazil

O SW do município de Presidente Figueiredo, localizado no Estado do Amazonas, Nordeste do Cráton Amazônico Central, Brasil, hospeda granitoides do tipo I de idade entre 1890 a 1898 Ma (Terra Preta Granito, Suíte Água Branca), hornblenda-sienogranitos do tipo A (Sienogranito Canoas da Suíte Mapuera), rochas vulcânicas ácidas à intermediárias (Grupo Iricoumé) e granitos rapakivi de idades entre 1883 a 1889 Ma (Granito São Gabriel da Suíte Mapuera), e rochas afins (quartzo-gabro-anortosito e diorito), além de quartzo-monzonito Castanhal, milonitos e hornfels. A fácies quartzo-diorito do granito Terra Preta foi formada por processos de mistura entre um dique quartzo-gabro sinplutônico e um granodiorito hornblenda. Glóbulos parcialmente assimilados de sienogranitos hornblenda Canoas e seus contatos com o granodiorito hornblenda Terra Preta sugerem que o sienogranito Canoas é um pouco mais jovem do que o Granito Terra Preta. Xenólitos do sienogranito Canoas no interior do Granito São Gabriel mostram que o granito é mais jovem do que o sienogranito Canoas. Novas evidências geológicas e petrográficas avançam na compreensão petrológica destas rochas e sugerem que, além de cristalização fracionada, assimilação e mistura de magma, desempenharam um papel importante, pelo menos em escala local, na evolução e variação composicionais dos plutons. Tal evidência é encontrada no Granito Terra Preta misturado com materiais quartzo-diorito, félsico associado ao sienogranito Canoas e nos enclaves microgranulares intermediários, que apresentam biotita e hornblenda primárias, além de dissolução plagioclásio, corrosão de feldspatos, mantos feldspatos alcalinos, segunda geração de apatita, e elevados teores xenocristais em enclaves intermediários formados a partir da fragmentação de intrusões máficas. Análises petrográficas mostram que um evento deformacional registrado na parte Ocidental da área de estudo (com deformação progressiva de E para W) é estimado entre o magmatismo pós-colisional de 1,90 Ga e as invasões do Granito São Gabriel e rochas afins máficas/intermediárias (intraplaca). No entanto, torna-se extremamente necessário obter idades absolutas para este evento metamórfico.

Characterization and distribution of pyrogenic carbon in a fraction of archaeological black earth from Caxiuanã

This study aims to determine the atomic ratio of O/C in an archaeological black earth (ABE) profile of the Ilha de Terra site, a region of Caxiuanã in the Pará State, Brazil, to determine the types of pyrogenic carbon (PyC) particles and to infer the source of biomass and burning temperature necessary to produce the PyC. The O/C ratios were monitored using scanning electron microscopy combined with energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS). The results indicated atomic ratios for clay, silt and fine sand fractions that were between those registered for the PyC particles types: condensed combustion (CC) (0.09, 0.1, 0.13), charcoal (0.32, 0.31, 0.34) and char (0.43, 0.45, 0.52). CC is the predominant type of particle found because of the high firing temperature (> 350 °C), which is consistent with the probable biomass sources of wood, cellulose and lignin.

Interferência de sistemas de manejo na floresta nacional de Caxiuanã, PA nos atributos físicos e químicos na composição isotópica de solo antropizado

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Caracterização de solos sob diferentes usos na região sul do Amazonas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Características de atributos do solo em ambientes da região Sul do estado do Amazonas

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Formas de fósforo, substâncias húmicas e nitrogênio inorgânico em áreas da Amazônia ocidental

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Faeces deposition on Amazonian Anthrosols as assessed from 5 beta-stanols

In the Amazon Basin, within a landscape of infertile soils, fertile Anthrosols of pre-Columbian origin occur (Amazonian Dark Earths or terra preta de Indio). These soils are characterized by high amounts of charred organic matter (black carbon, biochar) and high nutrient stocks. Frequently, they were considered as sign for intensive landscape domestication by way of sedentary agriculture and as sign for large settlements in pre-Columbian Amazonia. Beyond the archaeological interest in Amazonian Dark Earths, they increasingly receive attention because it is assumed that they could serve as a model for sustainable agriculture in the humid tropics (terra preta nova). Both questions lack information about the pre-Columbian practices which were responsible for the genesis of Amazonian Dark Earths. It has often been hypothesized that deposition of faeces could have contributed to the high nutrient stocks in these soils, but no study has focussed on this question yet. We analyzed the biomarkers for faeces 5 beta-stanols as well as their precursors and their 5 alpha-isomers in Amazonian Dark Earths and reference soils to investigate the input of faeces into Amazonian Dark Earths. Using Amazonian Dark Earths as example, we discuss the application of threshold values for specific stanols to evaluate faeces deposition in archaeological soils and demonstrate an alternative approach which is based on a comparison of the concentration patterns of 5 beta-stanols with the concentration patterns of their precursors and their 5 alpha-isomers as well as with local backgrounds. The concentration patterns of sterols show that faeces were deposited on Amazonian Dark Earths. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Amazonian Anthrosols Support Similar Microbial Communities that Differ Distinctly from Those Extant in Adjacent, Unmodified Soils of the Same Mineralogy

We compared the microbial community composition in soils from the Brazilian Amazon with two contrasting histories; anthrosols and their adjacent non-anthrosol soils of the same mineralogy. The anthrosols, also known as the Amazonian Dark Earths or terra preta, were managed by the indigenous pre-Colombian Indians between 500 and 8,700 years before present and are characterized by unusually high cation exchange capacity, phosphorus (P), and calcium (Ca) contents, and soil carbon pools that contain a high proportion of incompletely combusted biomass as biochar or black carbon (BC). We sampled paired anthrosol and unmodified soils from four locations in the Manaus, Brazil, region that differed in their current land use and soil type. Community DNA was extracted from sampled soils and characterized by use of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and terminal restriction fragment length polymorphism. DNA bands of interest from Bacteria and Archaea DGGE gels were cloned and sequenced. In cluster analyses of the DNA fingerprints, microbial communities from the anthrosols grouped together regardless of current land use or soil type and were distinct from those in their respective, paired adjacent soils. For the Archaea, the anthrosol communities diverged from the adjacent soils by over 90%. A greater overall richness was observed for Bacteria sequences as compared with those of the Archaea. Most of the sequences obtained were novel and matched those in databases at less than 98% similarity. Several sequences obtained only from the anthrosols grouped at 93% similarity with the Verrucomicrobia, a genus commonly found in rice paddies in the tropics. Sequences closely related to Proteobacteria and Cyanobacteria sp. were recovered only from adjacent soil samples. Sequences related to Pseudomonas, Acidobacteria, and Flexibacter sp. were recovered from both anthrosols and adjacent soils. The strong similarities among the microbial communities present in the anthrosols for both the Bacteria and Archaea suggests that the microbial community composition in these soils is controlled more strongly by their historical soil management than by soil type or current land use. The anthrosols had consistently higher concentrations of incompletely combusted organic black carbon material (BC), higher soil pH, and higher concentrations of P and Ca compared to their respective adjacent soils. Such characteristics may help to explain the longevity and distinctiveness of the anthrosols in the Amazonian landscape and guide us in recreating soils with sustained high fertility in otherwise nutrient-poor soils in modern times.

Biogenic calcium phosphate transformation in soils over millennial time scales

Changes in bioavailability of phosphorus (P) during pedogenesis and ecosystem development have been shown for geogenic calcium phosphate (Ca-P). However, very little is known about long-term changes of biogenic Ca-P in soil. Long-term transformation characteristics of biogenic Ca-P were examined using anthropogenic soils along a chronosequence from centennial to millennial time scales. Phosphorus fractionation of Anthrosols resulted in overall consistency with the Walker and Syers model of geogenic Ca-P transformation during pedogenesis. The biogenic Ca-P (e.g., animal and fish bones) disappeared to 3% of total P within the first ca. 2,000 years of soil development. This change concurred with increases in P adsorbed on metal-oxides surfaces, organic P, and occluded P at different pedogenic time. Phosphorus K-edge X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy revealed that the crystalline and therefore thermodynamically most stable biogenic Ca-P was transformed into more soluble forms of Ca-P over time. While crystalline hydroxyapatite (34% of total P) dominated Ca-P species after about 600-1,000 years, beta-tricalcium phosphate increased to 16% of total P after 900-1,100 years, after which both Ca-P species disappeared. Iron-associated P was observable concurrently with Ca-P disappearance. Soluble P and organic P determined by XANES maintained relatively constant (58-65%) across the time scale studied. Disappearance of crystalline biogenic Ca-P on a time scale of a few thousand years appears to be ten times faster than that of geogenic Ca-P.