Landscape evolution and ice-sheet behaviour in a semi-arid polar environment: James Ross Island, NE Antarctic Peninsula

This study of landscape evolution presents both new modern and palaeo process-landform data, and analyses the behaviour of the Antarctic Peninsula Ice Sheet through the Last Glacial Maximum (LGM), the Holocene and to the present day. Six sediment-landform assemblages are described and interpreted for Ulu Peninsula, James Ross Island, NE Antarctic Peninsula: (1) the Glacier Ice and Snow Assemblage; (2) the Glacigenic Assemblage, which relates to LGM sediments and comprises both erratic-poor and erratic-rich drift, deposited by cold-based and wet-based ice and ice streams respectively; (3) the Boulder Train Assemblage, deposited during a Mid-Holocene glacier readvance; (4) the Ice-cored Moraine Assemblage, found in front of small cirque glaciers; (5) the Paraglacial Assemblage including scree, pebble-boulder lags, and littoral and fluvial processes; and (6) the Periglacial Assemblage including rock glaciers, protalus ramparts, blockfields, solifluction lobes and extensive patterned ground. The interplay between glacial, paraglacial and periglacial processes in this semi-arid polar environment is important in understanding polygenetic landforms. Crucially, cold-based ice was capable of sediment and landform genesis and modification. This landsystem model can aid the interpretation of past environments, but also provides new data to aid the reconstruction of the last ice sheet to overrun James Ross Island.

Micro-abrasion of flint artefacts by mobile sediments: a taphonomic approach

Fluvial redeposition of stone artifacts is a major complicating factor in the interpretation of Lower Palaeolithic open-air archaeological sites. However, the microscopic examination of lithic surfaces may provide valuable background information on the transport history of artifacts, particularly in low energy settings. Replica flint artifacts were therefore abraded in an annular flume and examined with a scanning electron microscope. Results showed that abrasion time, sediment size, and artifact transport mode were very sensitive predictors of microscopic surface abrasion, ridge width, and edge damage (p < 0.000). These results suggest that patterns of micro-abrasion of stone artifacts may enhance understanding of archaeological assemblage formation in fluvial contexts

Recent work at the Lower Palaeolithic site of Corfe Mullen, Dorset, England

Changes in the geological interpretation of the history of the ancient Solent river basin have focused attention on the handaxes discovered in the Corfe Mullen area during quarrying before the Second World War. Recent geological research suggests that the fluvial terrace the handaxes are associated with may pre-date the Anglian glaciation. This is important because it contributes to the question of just when the Solent basin was first occupied by hominins, and how this relates to other areas of possible contemporary pre-Anglian occupation such as the Boxgrove Marine embayment. However, the artefacts were believed to come from the bluff of the river terrace and were thus not in situ. This paper explores that question and re-examines the context from which the handaxes at Corfe Mullen were discovered.

Differentiation of neotropical ecosystems by modern soil phytolith assemblages and its implications for palaeoenvironmental and archaeological reconstructions II: Southwestern Amazonian forests

Accurate archaeological and palaeoenvironmental reconstructions using phytoliths relies on the study of modern reference material. In eastern Acre, Brazil, we examined whether the five most common forest types present today were able to be differentiated by their soil phytolith assemblages, and thus provide analogues with which to compare palaeoecological assemblages from pre-Columbian earthwork sites in the region. Surface soils and vegetation from dense humid evergreen forest, dense humid evergreen forest with high palm abundance, palm forest, bamboo forest and fluvial forest were sampled and their phytoliths analysed. Relative phytolith frequencies were statistically compared using Principal Components Analyses (PCAs). We found the major differences in species composition to be well-represented by the phytolith assemblages as all forest types, apart from the two sub-types of dense humid evergreen forest, could be differentiated. Larger phytoliths from the sand fraction were found to be more ecologically diagnostic than those from the silt fraction. The surface soil phytolith assemblages we analysed can therefore be used as analogues to improve the accuracy of archaeological and palaeoecological reconstructions in the region.

Grain size and heavy minerals of the Late Quaternary eolian sediments from the Imbituba-Jaguaruna coast, Southern Brazil: Depositional controls linked to relative sea-level changes

The stratigraphic subdivision and correlation of dune deposits is difficult, especially when age datings are not available. A better understanding of the controls on texture and composition of eolian sands is necessary to interpret ancient eolian sediments. The Imbituba-Jaguaruna coastal zone (Southern Brazil, 28 degrees-29 degrees S) stands out due to its four well-preserved Late Pleistocene (eolian generation 1) to Holocene eolian units (eolian generations 2, 3, and 4). In this study, we evaluate the grain-size and heavy-mineral characteristics of the Imbituba-Jaguartma eolian units through statistical analysis of hundreds of sediment samples. Grain-size parameters and heavy-mineral content allow us to distinguish the Pleistocene from the Holocene units. The grain size displays a pattern of fining and better sorting from generation 1 (older) to 4 (younger), whereas the content of mechanically stable (dense and hard) heavy minerals decreases from eolian generation 1 to 4. The variation in grain size and heavy-mineral content records shifts in the origin and balance (input versus output) of eolian sediment supply attributable mainly to relative sea-level changes. Dunefields submitted to relative sea-level lowstand conditions (eolian generation 1) are characterized by lower accumulation rates and intense post-depositional dissection by fluvial incision. Low accumulation rates favor deflation in the eolian system, which promotes concentration of denser and stable heavy minerals (increase of ZTR index) as well as coarsening of eolian sands. Dissection involves the selective removal of finer sediments and less dense heavy minerals to the coastal source area. Under a high rate of relative sea-level rise and transgression (eolian generation 2), coastal erosion prevents deflation through high input of sediments to the coastal eolian source. This condition favors dunefield growth. Coastal erosion feeds sand from local sources to the eolian system. including sands from previous dunefields (eolian generation 1) and from drowned incised valleys. Therefore, dunefields corresponding to transgressive phases inherit the grain-size and heavy-mineral characteristics of previous dunefields, leading to selective enrichment of finer sands and lighter minerals. Eolian generations 3 and 4 developed during a regressive-progradational phase (Holocene relative sea level highstand). The high rate of sediment supply during the highstand phase prevents deflation. The lack of coastal erosion favors sediment supply from distal sources (fluvial sediments rich in unstable heavy minerals). Thus, dunefields of transgressive and highstand systems tracts may be distinguished from dunefields of the lowstand systems tract through high rates of accumulation (low deflation) in the former. The sediment source of the transgressive dunefields (high input of previously deposited coastal sands) differs from that of the highstand dunefields (high input of fluvial distal sands). Based on this case study, we propose a general framework for the relation between relative sea level, sediment supply and the texture and mineralogy of eolian sediments deposited in siliciclastic wet coastal zones similar to the Imbituba-Jaguaruna coast (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermal history versus sedimentary history: OSL sensitivity of quartz grains extracted from rocks and sediments

The optically stimulated luminescence (OSL) sensitivity of quartz has a significant influence on luminescence dating procedures. Furthermore, identifying the natural controls of quartz OSL sensitivity is an important step towards new applications of OSL in geology such as provenance tracing. We evaluate the OSL sensitivity (total and the proportion of the informally assigned fast, medium and slow components) of single grains of quartz extracted from 10 different igneous and metamorphic rocks with known formation conditions; and from fluvial and coastal sediments with different sedimentary histories and known source rocks. This sample suite allows assessment of the variability of the OSL sensitivity of single quartz grains with respect to their primary origin and sedimentary history. We observed significant variability in the OSL sensitivity of grains within all studied rock and sediment samples, with the brightest grains of each sample being those dominated by the fast component. Quartz from rocks formed under high temperature (> 500 degrees C) conditions, such as rhyolites and metamorphic rocks from the amphibolite facies, display higher OSL sensitivity. The OSL sensitivity of fluvial sediments which have experienced only a short transport distance is relatively low. These sediments show a small increase in OSL sensitivity downstream, mainly due to a decreasing fraction of ""dim"" grains. The quartz grains from coastal sands present very high sensitivity and variability, which is consistent with their long sedimentary history. The high variability of the OSL sensitivity of quartz from coastal sands is attributed more to the mixture of grains with distinct sedimentary histories than to the provenance from many types of source rocks. The temperature of crystallization and the number of cycles of burial and solar exposure are suggested as the main natural factors controlling the OSL sensitivity of quartz grains. The increase in OSL sensitivity due to cycles of erosion and deposition surpasses the sensitivity inherited from the source rock, with this increase being mainly related to the sensitization of fast OSL components. The discrimination of grains with different sedimentary histories through their OSL sensitivities can allow the development of quantitative provenance methods based on quartz. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Archaeological Mounds in Marajo Island in Northern Brazil: A Geological Perspective Integrating Remote Sensing and Sedimentology

Earthen mounds with archaeological artifacts have been well known in Marajo Island since the 19th century. Their documented dimensions are impressive, e.g., up to 20m high, and with areas large as 90 ha. The mounds, locally known as lesos, impose a significant. relief on the very low-lying landscape of this region, which averages 4 to 6 in above present. sea level. These features have been traditionally interpreted as artificial constructions of the Marajoara culture, designed for defense, cemetery purposes, or escape from flooding. Here, we provide sedimentological and geomorphological data that suggest an alternative origin for these structures that is more consistent with their monumental sizes. Rather than artificial, the Marajoara tesos seem to consist of natural morphological features related to late Pleistocene and Holocene fluvial, and possibly tidal-influenced, paleochannels and paleobars that became abandoned as depositional conditions changed through dine. Although utilized and modified by the Marajoara since at least 2000 years ago, these earthen mounds contain a significant non-anthropogenically modified sedimentary substratum. Therefore, the large Marajoara tesos are not entirely artificial. Ancient, Marajoara cultures took advantage of these natural, preexisting elevated surfaces to base their communities and develop their activities, locally increasing the sizes of these fluvial landforms. This alternative interpretation suggests less cumulative labor investment, in the construction of the mounds and might. have significant implications for reconstructing the organization of the Marajoara culture. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc.

Paleoenvironmental analysis of a late-holocene subfossil Coleopteran fauna from Starks, Maine

The Sandy River in central Maine Is flanked along much of its length by low terraces. Approximately 100 kg of sediment from one terrace in Starks, Somerset County, Maine was wet-sieved in the field. Over 1100 subfossil Coleoptera were recovered representing 53 individual species of a total of 99 taxa. Wood associated with the fauna is 2000 +/-80 14C Yr in age (1-16,038). The fauna is dominated by species characteristic of habitats apparent in modern central Maine. The subfossil assemblage is indicative of a wide vartety of environments including open ground (e.g., Harpalus pensylvanicus), dense forest (e.g., pterostichus honestus), aquatic environments (e.g., Gyrinus, Helophorus), riparian environments with sand and gravel substrates (e.g., Bembidion inaequale, Schizogenius lineolatus), and moist, organic-rich terrestrial environments (e.g., Micropeplus sculptus). The ecological requirements for each taxon permit an environmental reconstruction suggesting an area vegetationally, climatically, and ecologically similar to that of the Sandy River today. The lowest terraces apparently represent the modern-day floodplain of the Sandy River. An average sedimentation rate of l.00 to 1.04 mm per year has been inferred based on radiocarbon dates here and elsewhere on the Sandy River. The Coleopteran fauna suggests that sand and gravel were distinctly abundant, and that the aggradation of point bars, as seen today, contributed to the flood history. Lateral bank erosion of the modern Sandy River accelerated after the State of Maine mandated cessation of bar removal in 1975: flood severity has dramatically increased since that time. Implications suggest that mining of the bars may be necessary to minimize future flooding problems.

Combined Vertical And Lateral Channel Evolution Numerical Modeling

Vertical stream bed erosion has been studied routinely and its modeling is getting widespread acceptance. The same cannot be said with lateral stream bank erosion since its measurement or numerical modeling is very challenging. Bank erosion, however, can be important to channel morphology. It may contribute significantly to the overall sediment budget of a stream, is a leading cause of channel migration, and is the cause of major channel maintenance. However, combined vertical and lateral channel evolution is seldom addressed. In this study, a new geofluival numerical model is developed to simulate combined vertical and lateral channel evolution. Vertical erosion is predicted with a 2D depth-averaged model SRH-2D, while lateral erosion is simulated with a linear retreat bank erosion model developed in this study. SRH-2D and the bank erosion model are coupled together both spatially and temporally through a common mesh and the same time advancement. The new geofluvial model is first tested and verified using laboratory meander channels; good agreement are obtained between predicted bank retreat and measured data. The model is then applied to a 16-kilometer reach of Chosui River, Taiwan. Vertical and lateral channel evolution during a three-year period (2004 to 2007) is simulated and results are compared with the field data. It is shown that the geofluvial model correctly captures all major erosion and deposition patterns. The new model is shown to be useful for identifying potential erosion sites and providing information for river maintenance planning.

Manifestações patológicas nos viadutos, pontes e passarelas do município de Porto Alegre

Porto Alegre, como todo o grande centro urbano, não se viabilizaria na função de polo cultural, administrativo e comercial, sem a construção de grande parte de seus viadutos, pontes e passarelas. A cidade sofre com o agravante de ter seu centro secionado pela Lagoa do Guaíba e com a ausência de um sistema de transporte fluvial coletivo que possibilitaria o escoamento pelas águas. O transporte metroviário tem sido uma solução adotada pela maioria das cidades que se aproximam do porte de Porto Alegre, no entanto, é uma solução que multiplica as obras-de-arte e se configura em uma alternativa cara que exige da administração pública, estar preparada para a conservação destas obras desde a sua concepção. Nos últimos dez anos foram tomadas algumas medidas inéditas na história de preservação das obras-de-arte pelo município de Porto Alegre, medidas que representaram uma tomada de decisão importante no que se refere à vistoria especial, onde aprofundou o cadastramento de todas as obras, levantou dados específicos em planilhas de inspeção, classificou as obras, segundo seus respectivos graus de riscos, apontou obras para a recuperação, desenvolveu projetos de recuperação para algumas delas e definiu um método de vistoria e avaliação. Constatou-se que, em torno de 70% das obras-de-arte do município estão em uma faixa de idade entre 20 e 30 anos. Este é um dado que acentua a responsabilidade de se criar um plano de manutenção e que não se reduza ao planejamento, mas sim, alcance uma posição de importância nas prioridades do orçamento público e dê continuidade ao envolvimento da sociedade científica e técnica nas vistorias e projetos. Considerando-se a vida útil destas obras em aproximadamente 50 anos, pode-se afirmar que 70% delas estão passando de sua idade média, sem sofrer nenhum tipo de manutenção ou conservação Os resultados mostraram que cinco famílias de elementos pertencentes às obras-de-arte são predominantemente responsáveis pelos seus graus de riscos, no entanto, quatros delas – juntas de dilatação, instalações pluviais, tabuleiros e pavimentos - são comuns às obras de maior relevância. Um mapa de influência apresentado neste trabalho demonstra o quanto as vistorias puderam servir de ferramenta para diagnosticar as obras-de-arte, possibilitando uma leitura direta do grau de risco das estruturas e comparando as alterações deste quadro entre diferentes vistorias realizadas.

Terraços da margem leste da Laguna dos Patos, Litoral Médio do Rio Grande do Sul: estratigrafia e evolução holocênica

O presente trabalho discute os terraços lagunares da margem leste da Laguna dos Patos, localizados próximo à cidade de Mostardas. Através desse estudo é apresentado um novo modelo evolutivo para os últimos 5.000 anos no Litoral Médio do Rio Grande do Sul. Novas ferramentas foram utilizadas pela primeira vez no estudo da planície costeira do Rio Grande do Sul. Com respeito a aquisição dos dados de subsuperfície foi utilizado com êxito um GPR (Ground Penetretion Radar). Na análise e interpretação dos dados foi feita uma tentativa de aplicação da estratigrafia de seqüências. Através do uso de um scanner foram elaborados perfis dos testemunhos de sondagem, identificando aspectos distintos na composição e porosidade de diferentes litologias. Outras ferramentas utilizadas constam de sensoriamento remoto, nivelamento altimétrico e batimétrico, vibracore e datação radiométrica. Dessa forma, foram definidas três feições de terraceamento lagunar de idade holocênica na área de estudo, cada uma relacionada a um nível lagunar distinto. Através dos dados obtidos em subsuperfície foi possível traçar um esboço cronoestratigráfico, bem como uma curva de variação relativa do nível lagunar para a região. Também, como resultado dos dados geológicos de superfície, associados a novas interpretações baseadas em fotografias aéreas e imagens de satélite, foi elaborado um mapa geológico atualizado.

Análise o comportamento hidrodinâmico e sedimentológico do estuario do Rio Piranji - CE (NE/Brasil)

Cerca de dois terços das maiores áreas metropolitanas mundiais estão nas proximidades dos estuários, portanto são regiões comumente sujeitas à situações de risco impostas pela pressão populacional. Instalações portuárias, efluentes diversos, uso indevido das suas margens, estão entre os riscos potenciais à grande diversidade de seus recursos naturais. A ação das marés, das ondas e o aporte fluvial interagem tornando bastante complexa a caracterização do seu funcionamento. A presente dissertação foca os seguintes aspectos: hidrodinâmica, transporte de sedimentos em suspensão, sedimentologia, morfologia e classificação do ambiente. A hidrodinâmica e o transporte de sedimentos foram estudados em duas etapas de campo em condições de maré de sizígia e de quadratura, cada qual com abrangência de dois ciclos de maré (25 hs). Estas etapas foram realizadas numa estação fixa com medições de: maré, velocidade da corrente, material em suspensão, sólidos totais dissolvidos, salinidade, pH, oxigênio dissolvido e temperatura. As características sedimentológicas foram avaliadas pela coleta de sedimentos de fundo em 24 pontos. Os aspectos morfológicos foram reconhecidos por uma batimetria detalhada e por aerofotografias. Os resultados revelaram a dominância das correntes de maré vazante em sizígia e de enchente em quadratura. O fluxo total de sedimentos por ciclo de maré na sizígia foi de 71 ton. (vazante), enquanto que na quadratura foi de 2,2 ton. (enchente). Os sedimentos de fundo variaram de areia muito grossa a silte. A profundidade máxima foi de 7,4 m (maré alta de sizígia). A comparação das aerofotografias revela a instabilidade morfológica da desembocadura. Relaciona-se este fato à influência variável da deriva litorânea e da descarga hidráulica. Este estuário foi classificado como: de frente de barreira arenosa; de circulação do tipo xvi parcialmente misturada e, por vezes, verticalmente homogênea; de Tipo 2b (quadratura); de tipo intermerdiário 2a e 2b (sizígia); de negativo; de mesomaré e de energia mista.

Qualidade da água de uma bacia hidrográfica inserida na Reserva da Biosfera da Mata Atlântica, Maquiné, Rio Grande do Sul, Brasil

O presente trabalho visa avaliar a qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Maquiné (BHRM), região pertencente à bacia hidrográfica do rio Tramandaí, inserida na Reserva da Biosfera da Mata Atlântica. Com área de 550 km2, a BHRM é considerada uma das regiões em melhor estado de conservação da Mata Atlântica para o Estado do Rio Grande do Sul. Apesar disso, sofre influência antrópica de atividade agrícola, criação de animais e falta de saneamento básico. Para a avaliação da qualidade dos recursos hídricos, foram selecionados 7 pontos georeferenciados, onde foram obtidos dados de vazão, potencial hidrogeniônico (pH), condutividade, Oxigênio Dissolvido, Coliformes Fecais, Demanda Bioquímica de Oxigênio em 5 dias (DBO5), Fosfato total, Nitrato, Turbidez, Sólidos totais, SiO2, Fe, Cd, Hg, Zn e Cu, nos períodos de inverno (14/08/2001), primavera (15/10/2001), verão (06/01/2002) e outono (13/05/2002). Os resultados foram comparados com os limites estabelecidos pela Portaria nº1469/2000 da FUNASA e Resolução CONAMA nº20/1986. Para a avaliação da água para consumo humano, foi utilizado o Índice de Qualidade da Água, proposto pela NSF e adotado pela CETESB. No período amostrado a água encontrava-se com boa e ótima qualidade. Os principais responsáveis pela perda da qualidade da água foram Coliformes Fecais, DBO5, Fosfato total e Sólidos totais. Utilizando-se os dados do clima, obtidos da FEPAGRO/Maquiné, foi calculado o Balanço Hídrico na região, que indicou não haver estresse hídrico. Para conhecimento do aporte de metais no sistema fluvial, o Balanço de Massa foi calculado, indicando haver contribuição antrópica de Cu e Zn. Através da análise estatística ficou evidente a influência da sazonalidade sobre os resultados obtidos. As entrevistas à população demonstraram a falta de saneamento básico, incluindo o tratamento da água para consumo, bem como a contaminação humana por agrotóxicos e a falta de informações sobre os sintomas das doenças relacionadas. Por sua vez, pelos resultados obtidos, os trabalhos de Educação Ambiental desenvolvidos na região demonstram ser positivos, no que diz respeito aos usos da água e à contaminação por agrotóxicos.

Modelo de indicadores de sustentabilidade aplicável a hidrovias na Amazônia : MISAHA

As propostas de projetos hidroviários para a Amazônia têm, sistematicamente, recebido fortes restrições por parte da sociedade civil organizada. Como poderia ser entendida tal situação, se a Amazônia Brasileira dispõe das melhores características físicas para o uso do transporte fluvial ? Este trabalho objetiva discutir alternativas potenciais de soluções para o delineamento de projetos hidroviários sustentáveis, a partir de uma visão sobre os múltiplos usos e a participação mais direta da sociedade nas tomadas de decisões que envolvem o uso dos recursos hídricos. A tese propõe um modelo analítico denominado MISAHA (Modelo de Indicadores de Sustentabilidade Aplicável a Hidrovias na Amazônia) como um gerador de indicadores de sustentabilidade, capazes de auxiliar o delineamento de projetos hidroviários para a Amazônia.

A construção do porto de Porto Alegre 1895-1930 : modernidade urbanística como suporte de um projeto de estado

Este trabalho aborda o processo de construção do porto de Porto Alegre pelas administrações do PRR no Governo Estadual durante a primeira onda modernizadora na cidade no início do século XX. Nesse contexto, as ações da engenharia e do urbanismo na cidade são vistas enquanto manifestações específicas de um imaginário urbano mais amplo constituído ao longo da modernidade industrial, sendo o porto considerado como o elemento que sintetizou o imaginário de “modernização” e de “progresso” da cidade e do estado. Seguimos a linha de pesquisa Cidade, Cultura e Política, utilizando os conceitos de imaginário social e imaginação. Junto da análise dos objetos técnicos propriamente ditos, como planos, projetos e obras, buscamos seus significados profundos e conteúdos não explicitados. A investigação foi feita sobre os relatórios da Diretoria de Viação Fluvial da Secretaria de Obras Públicas do Estado entre os anos de 1895 e 1930, quando foram abertos os canais de navegação até Rio Grande e construído o cais Mauá, com a ampliação e reformulação das áreas adjacentes no centro histórico da cidade. Também foi levada em conta a dimensão econômica do porto de Porto Alegre como parte de um amplo sistema de transportes que o Governo Estadual implantou no Rio Grande do Sul dentro da “Política de Desenvolvimento Global”, que visava dinamizar a economia e promover o desenvolvimento equilibrado do estado. São analisadas as transferências de modelos urbanos e tecnológicos dos grandes centros europeus para o contexto local por meio de projetos e idéias que influenciaram o pensamento e as ações dos profissionais locais. Da mesma forma é abordada a política federal para a modernização dos portos pelo “Plano de melhoramento dos portos da República”, de 1907. Enfocamos as motivações que levaram à construção do porto, as discussões a seu respeito, os projetos elaborados, inclusive os não executados, e por fim as obras realizadas. O urbanismo e a técnica são entendidos como expressões culturais e produção imaginária, abarcando conteúdos mais amplos da cosmovisão dos agentes envolvidos, de acordo com a metodologia da História Cultural aqui adotada.