Condições ambientais do complexo estuarino de Paranaguá no presente e no passado recente : uma abordagem multi-proxy

Abstract

Resumo: O Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP), localizado no litoral do Paraná, abriga diversas atividades socioeconômicas, uma extensa área de Mata Atlântica e outros ecossistemas de importância ecológica. No entanto, o nosso conhecimento sobre os fatores que controlam os processos deposicionais atuais e no passado recente deste ambiente ainda é limitado. O presente trabalho tem como objetivo avaliar os fatores que controlam a dinâmica sedimentar do CEP, no presente e nos últimos 120 anos, por meio de uma abordagem multi-proxy. Para isso, 109 amostras de sedimentos superficiais e 130 amostras sedimentares pertencentes a três registros sedimentares, foram analisadas quanto a sua composição granulométrica e composição elementar. Dois modelos matemáticos com base em dados granulométricos (End-member e Sediment Trend Analisys) foram aplicados aos dados de sedimentos superficiais do CEP permitindo a avaliação de fonte e de processos de transporte dos sedimentos. Os resultados indicam que os processos sedimentares atuais são controlados pelo aporte de sedimentos da Serra do Mar, transportados na direção oeste-leste pela descarga dos rios - principalmente dos rios Cachoeira e Nhundiaquara - e depositados na Baía de Antonina até a zona de máxima turbidez; e sedimentos mais grossos transportados em direção ao centro do estuário devido às correntes geradas pelas ondas e marés, sendo depositados nas Baías de Paranaguá e Laranjeiras. A avaliação integrada dos três testemunhos evidenciou mudanças nas condições ambientais do CEP nos últimos 120 anos associadas a mudanças no regime de precipitação e no uso e ocupação do solo do entorno do estuário. Além disso, os resultados apontam para uma mudança significativa nos processos deposicionais do CEP em 1970, com a mudança abrupta no tamanho dos sedimentos depositados no CEP, como resultado principalmente do desenvolvimento socioeconômico da região e, consequente, mudanças no uso e ocupação do solo no entorno do CEP. Ainda, nossos resultados sugerem que as alterações antropogênicas foram determinantes nas mudanças observadas para os processos deposicionais do CEP, com menor influência de mudanças nas condições climáticas.

Abstract: The Paranaguá Estuarine Complex (PEC), located on the coast of Paraná, is home to several socioeconomic activities, an extensive area of Atlantic Forest, and other ecosystems of ecological importance. However, our knowledge about the factors that control the current and recent past depositional processes of this environment is still limited. The present work aims to evaluate the factors that control the CEP sedimentary dynamics, in the present and in the last 120 years, through a multiproxy approach. For this, 109 samples of surficial sediments and 130 sedimentary samples belonging to three sedimentary records were analyzed for their grain size composition and elemental composition. Two grain size-based mathematical models (End-member and Sediment Trend Analysis) were applied to the data obtained in the PEC surficial sediments allowing the evaluation of sediments source and transport processes. The results show that current sedimentary processes are controlled by the input of sediments from the Serra do Mar (EM1), mainly from the Cachoeira and Nhundiaquara rivers, transported in the west-east direction by river discharge and deposited from Antonina Bay to the Maximum Turbidity Zone; and coarser sediments (EM2 and EM3), transported towards the center of the estuary due to currents generated by waves and tides, are deposited in the Paranaguá and Laranjeiras Bays. The integrated evaluation of the three sedimentary cores showcases changes in the PEC's environmental conditions over the last 120 years, associated with changes in the precipitation regime and in land use and occupation around the estuary. The results point to a significant change in the CEP's depositional processes in 1970, with an abrupt change in the grain size of the sediments deposited in the PEC, due mainly to the region's socioeconomic development and, consequently, changes in land use and occupation. Our results also suggest that anthropogenic alterations were determinant in the changes observed for CEP depositional processes, with a less significant influence of climatic conditions changes.