Reconstituição paleoambiental da região dos cerrados do norte de Minas Gerais baseada na análise palinológica de sedimentos de veredas e na comparação com conjuntos polínicos atuais

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2014.Vinte e quatro amostras superficiais foram analisadas quanto ao seu conteúdo polínico com o objetivo de determinar a relação entre os conjuntos polínicos e a vegetação local e regional em diferentes contextos no Bioma Cerrado. As amostras foram coletadas em veredas, brejos e matas de galeria, de forma a representar ambientes semelhantes àqueles onde se dá a deposição de amostras fósseis utilizadas em estudos que visam a reconstituição paleoambiental do Quaternário. Os conjuntos polínicos das vinte e quatro amostras superficiais mostraram que os grãos de pólen de táxons locais predominam nas amostras coletadas em todos os ambientes e os grãos de pólen de táxons oriundos da vegetação regional, embora possam ser diversificados, são geralmente pouco abundantes. Dois métodos estatísticos, a análise de componentes principais (ACP) e os coeficientes de dissimilaridade (CD), foram utilizados para comparar os conjuntos polínicos atuais entre si e para determinar quais análises são mais adequadas para agrupar as amostras superficiais de acordo com dois parâmetros diferentes: o ambiente local e a vegetação regional. Uma questão central nestas análises diz respeito a quais táxons são utilizados na comparação entre as amostras: para a determinação do ambiente local, foi determinado um grupo de dezessete táxons que permite um correto agrupamento das amostras na ACP e nos gráficos dos CD; já para a determinação da vegetação regional, cálculos considerando um grupo de quatorze táxons arbóreos e uma análise considerando apenas a presença (e não a porcentagem) de táxons arbóreos regionais mostraram os melhores resultados na separação das amostras de diferentes fitofisionomias. Os resultados obtidos e os métodos determinados no estudo das amostras superficiais foram aplicados na análise palinológica de um testemunho sedimentar de 1,82m de profundidade, coletado na vereda da Fazenda São José, situada na região noroeste do Estado de Minas Gerais, no Município de Buritizeiro. Três datações radiocarbônicas indicaram idades de 15.700 anos cal. AP (antes do presente) para a base do testemunho, de 7.500 anos cal. AP para a amostra de 0,94m de profundidade e uma deposição atual para o topo do testemunho. Análises estatísticas foram utilizadas para comparar as amostras do testemunho da Fazenda São José com os conjuntos polínicos atuais, utilizando-se os métodos e grupos de táxons que se mostraram eficientes no agrupamento das amostras superficiais. Esta comparação, obtida através de gráficos de ACP e de CD incluindo as amostras superficiais e fósseis, embasou a interpretação paleoecológica de cada amostra do testemunho. Seis palinozonas foram determinadas a partir dos diagramas polínicos do testemunho da Fazenda São José: a palinozona TFSJ 1, entre aproximadamente 15.700 anos cal. AP e 12.370 anos AP, reflete inicialmente uma paisagem diferente da atual, caracterizada por um clima mais frio e pela ausência da palmeira buriti, e, após 14.200 anos AP, um clima mais quente, com a instalação progressiva da vereda e de uma vegetação do tipo Cerrado stricto sensu em seu entorno. A palinozona TFSJ 2, entre ca. 12.370 anos AP e 9.390 anos AP, reflete uma fase de expansão da vereda da Fazenda São José e de um Cerrado stricto sensu denso em seu entorno, sob um clima relativamente úmido e quente. Entre ca. 9.390 anos AP e 7.940 anos AP (palinozona TFSJ 3), um clima bem mais seco predominou na região, ocasionando uma retração da vereda X e a instalação de uma vegetação regional mais aberta. Posteriormente, e até ca. 3.160 anos AP (palinozona TFSJ 4), um clima mais úmido voltou a caracterizar a região, e a vereda voltou a se desenvolver, atingindo um período de máxima expansão entre 6.200 e 5.500 anos AP. A palinozona TFSJ 5, entre ca. 3.160 anos AP e 1.800 anos AP, indica a volta de condições relativamente mais secas, com o predomínio de uma vegetação do tipo Campo Sujo no entorno da vereda durante este período. Entre 1.800 anos AP e o presente (palinozona TFSJ 6), as condições mais secas se amplificaram, permanecendo uma vegetação aberta e diminuindo-se a extensão da zona encharcada da vereda. A comparação das palinozonas do testemunho da vereda da Fazenda São José com outros registros estudados na mesma região possibilitou uma correlação entre as fases de evolução da paisagem, que, embora não sejam sincrônicas possivelmente devido ao número de idades interpoladas dos testemunhos, refletem um modelo para as mudanças ambientais ocorridas nesta região durante o Quaternário tardio. Este modelo inclui os seguintes pontos principais: um clima mais frio que o atual perdurou até aproximadamente 14.000 anos AP, quando temperaturas suficientemente altas para a instalação dos buritis passaram a prevalecer; uma fase de clima quente e mais úmido que o atual ocorreu na primeira metade do Holoceno, seguida de um período de aridez no Holoceno médio; condições mais úmidas voltaram no início da segunda metade do Holoceno, mas um clima relativamente seco marcou os últimos dois milênios, sendo as condições atuais desta região relativamente secas em relação ao clima vigente na maior parte do Holoceno. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTTwenty-four surface samples collected in different vegetation contexts in the Cerrado Biome were analyzed for their pollen content in order to determine the relationship between the pollen spectra and the local and regional vegetation of the sites. The surface samples were collected in palm swamps, swamps and gallery forests, environments that represent different possible stages in the evolution of the palm swamps (veredas), a kind of peat deposit suitable for the collection of cores for Late Quaternary palaeoecological analysis. The pollen spectra of these twenty-four surface samples demonstrated that local taxa predominate in all environments and that the regional vegetation is, in percentage, poorly represented. Two statistical methods, principal component analysis (PCA) and dissimilarity coefficients (DC) were used to compare the modern pollen spectra and to determine the most appropriate methods to group the samples by two different parameters: local environment and regional vegetation. A central question in these statistical analyses is which group of taxa is used to compare the samples: a group of seventeen selected taxa allowed a correct grouping of the surface samples, in the PCA and DC diagrams, considering their local environment; for the regional vegetation of the sites, two methods were used to separate the samples: PCA and DC diagrams based on a group of fourteen arboreal taxa and a PCA based on the presence (and not the percentage) of all the regional arboreal taxa. The results obtained in the study of the surface samples were applied to the interpretation of the palynological analysis of a 1.82 m peat core, collected in the São José palm swamp, located in the northwest region of the Minas Gerais state (Central Brazil). The chronology of the core was based on three radiocarbon dates: 15,700 cal. years BP (Before Present), for the bottom sample; 7,500 cal. years BP for the sample at 0.94 m depth and an age corresponding to present deposition for the top of the core. Statistical analyses – PCA and DC including both fossil and modern samples – were used to compare the samples of the São José core with the modern pollen spectra, and supported the paleoecological interpretation of the core. Six Palinozones were established: Zone TFSJ 1, from ca. 15,700 cal. years BP to 12,370 years BP, reflects a different landscape, where, initially, the buriti palm (that characterize the palm swamps) was absent and the climate was colder, at least until ca. 14,200 years BP, when a warmer climate, with the progressive appearance of the buriti and the development of a Cerrado strico sensu vegetation in the plateau is indicated. Zone TFSJ 2, between ca. 12,370 years BP and 9390 years BP, reflects a phase of expansion of the palm swamp under a warm and humid climate that allowed the existence of a dense Cerrado around the palm swamp. Between ca. 9390 years BP and 7940 years BP (Zone TFSJ 3), a much drier climate prevailed in the region, resulting in a smaller palm swamp and a more open regional vegetation. Subsequently, and until ca. 3,160 years BP (Zone TFSJ 4), a new phase of wetter climate started, leading to the development of the palm swamp, that reached a maximum expansion between 6,200 and 5,500 years BP. Zone TFSJ 5, between ca. 3,160 years BP and 1,800 years BP, indicates the return of relatively dry conditions, with the predominance of the Campo Sujo vegetation on the plateau during this period. From ca. 1,800 years BP to present (Zone TFSJ 6), drier conditions were intensified, decreasing the extent of the humid zone of the palm swamp. The comparison of the palinozones defined by the palynological analysis of the São José core with other pollen records previously studied in the same region enabled the correlation of paleoclimate phases that, although they are not synchronous, reflect the major patterns of environmental changes during the Late Quaternary. A climate colder than the present prevailed in the region until ca. 14,000 years BP, when temperatures sufficiently high for the appearance of the buriti palm were established. A phase of warm and humid climate marked the first half of the Holocene, followed by a period of aridity in the Middle Holocene. Wetter conditions returned in the second half of XII the Holocene, but a relatively dry climate prevailed during the past two millennia, indicating that the current climate of this region has drier conditions than most of the Holocene