Micropartículas de um testemunho da Geleira Quelccaya (Peru) : distribuição, concentração e geoquímica

Abstract

As geleiras tropicais da América do Sul registram importantes informações sobre o paleoclima da região Andina e Amazônica. Tais registros auxiliam diretamente na interpretação do clima atual e validação de modelos climáticos para predições futuras. Devido a consequências do cenário climático atual, estudos recentes observam o derretimento do pacote superficial pósdeposicional na calota de gelo Quelccaya, no Peru. Consequentemente, a percolação afeta o registro dos sinais sazonais isotópicos e iônicos prejudicando interpretações ambientais das últimas décadas. Entretanto, a sazonalidade no local mantêm-se registrada em microparticulas de poeira. A presente tese investiga um testemunho de gelo de 24 metros coletado na calota de gelo Quelccaya (13o56’S 70o50’O) durante expedição em 2018. Após etapas de processamento e análise nos laboratórios pertencentes a Universidade de Maine (Estados Unidos) e da Universidade de Milano-Bicocca (Itália) as amostras foram analisadas quanto a seu tamanho e distribuição de partículas utilizando a técnica Counter Coulter. Os resultados apontam a presença de sazonalidade, marcada pela concentração de particulas no testemunho, durante o periodo de 2003-2017. A tese investigou a variabillidade da concentração anual de partículas, agrupadas em diferentes intervalos de tamanho, relacionando-as com as variações de condições atmosféricas do oceano Pacífico. Adicionalmente, identificou-se a variabilidade das partículas do testemunho quando comparadas à variação da concentração de sedimentos suspensos do Rio Madeira durante a estação úmida, ambos pertencentes ao mesmo padrão de regime climático. No total, 14 amostras (7 amostras agrupadas em dois intervalos de tamanho) foram selecionadas para análise química utilizando a técnica de Análise por Ativação de Nêutrons para caracterização das fontes crustal e antropogênica. Os resultados químicos identificaram a presença de material crustal ligados a fontes de rochas félsicas com assinatura continental. Assinaturas químicas apontaram similaridade entre as amostras da geleira Quelccaya e amostras recentes da geleira Illimani (Bolivia), próximas geograficamente, durante a estação seca. Durante a estação úmida, notou-se um enriquecimento no elemento tório (Th) e Ferro (Fe) depletado. Os resultados químicos indicam a influência antropogênica marcada pelo aumento do fator de enquecimento dos elementos, principalmente do antimoôio (Sb) durante estação úmida. Tal aumento é atríbuído ao aumento dos processos industriais e de urbanização durante as décadas recentes no Peru.

The South American Tropical Glaciers hold essential information about the paleoclimate of the Andean and Amazon region. These records directly assist the climate interpretation and validate the climactic model for future predictions. Recent studies report the melting of the superficial package post-depositional of the Quelccaya Ice Cap (QIC), Peru, suggesting that the melting is due to the current climatic scenario. Consequently, the percolation affects the seasonal record (e.g., isotopes and íons), damaging the environmental interpretations from recent decades. However, the seasonality is still preserved in dust microparticles. This thesis investigates a 22.7 meter ice core recovered from the QIC ( 13o56’S 70o50’W, 5670m a.s.l.) during the expedition in 2018. Upon processing in the University of Maine (United States) laboratories, these samples were analyzed for their size and concentration of particles using the Counter Coulter technique in a laboratory at the University of Milano-Bicocca (Italy). The results indicate the seasonality marked by particle concentration over the ice core during the 2003–2017 period. Furthermore, this study investigated the variability of the annual particle concentration, grouped by distinct size intervals, correlating them to variations in the atmospheric condition in the Southeast Pacific Ocean. Additionally, variability of particles was identified in the ice core when compared to the variation of the concentration of suspended sediment of the Madeira River in the wet seasons, both records under a similar precipitation pattern. A total of 14 samples (7 samples grouped by two different size intervals) were selected for chemical analysis using the Neutron Activation Analysis technique to characterize the crustal and anthropogenic sources. The chemical results identified the crustal material associated with felsic rock source with continental signature. The chemical signatures indicate similarities between samples from Quelccaya and recent samples analyzed from Illimani glacier (Bolivia), which are near geographically, during the dry season. Thorium (Th) enrichment and iron (Fe) depletion were observed during the wet season. The chemical results also indicated that the anthropogenic influences are marked by antimony (Sb) increases during the wet season. This increase is attributed to the industrial processes and urbanization increase in Peru in recent decades.