Interações sistêmicas entre relevo-solo-vegetação na formação de ambientes mesológicos em inselbergs da caatinga

Abstract

Resumo: Inselbergs, afloramentos rochosos graníticos isolados na Caatinga do Nordeste brasileiro, emergem como refúgios ecológicos em regiões semiáridas, modulando processos pedogenéticos e sustentando bolsões de solo essenciais à biodiversidade. Buscou-se compreender como seu arranjo topográfico complexo influencia a gênese dos solos, integrando revisão sistemática da literatura, análise dos processos pedogenéticos e avaliação da persistência da matéria orgânica do solo (MOS) no Campo de Inselbergs Graníticos (CIG) do Plúton Bravo, no Cariri paraibano. A revisão da literatura revelou que, globalmente, inselbergs atuam como refúgios ecológicos, preservando ambientes heterogêneos que abrigam biodiversidade especializada, embora fatores pedológicos permaneçam pouco explorados. No CIG, os solos dos bolsões mostraram-se ácidos, distróficos, com processos pedogenéticos mais desenvolvidos e teores de carbono orgânico (CO) até 5 vezes superiores aos típicos da Caatinga, com solos predominantemente eutróficos, rasos, incipientes e com baixos teores de CO, corroborados por assinaturas isotópicas de d13C que indicam condições úmidas durante a pedogênese, contrastando com o atual clima semiárido. A análise da matéria orgânica do solo (MOS) mostrou que, nos bolsões de solo do CIG, frações associadas aos minerais (MOAM) apresentam relativamente maior estabilidade, devido as associações organo-minerais e hidrofobicidade. No contexto da Caatinga típica, a aridez acelera a oxidação, favorecendo a formação de compostos aromáticos, mais resistentes. Assinaturas isotópicas de d15N sugerem fixação biológica de N2 nos solos do CIG. Os resultados destacam que os inselbergs promovem uma maior diversificação pedológica e funcionam como reservatórios estratégicos de C, mitigando emissões de CO2 em regiões secas. A preservação de sua vegetação nativa é indispensável para manter os mecanismos de persistência da MOS, reforçando sua atuação como refúgios ambientais. Por tanto, essa pesquisa avança na compreensão das interações entre geodiversidade e resiliência ecossistêmica, oferecendo subsídios para conservação e políticas de manejo sustentável em ambientes semiáridos, sobretudo frente aos cenários de mudanças climáticas e desertificação

Abstract: Inselbergs, isolated granitic rocky outcrops in the Caatinga of northeastern Brazil, function as ecological refuges in semiarid regions by modulating pedogenetic processes and supporting soil pockets critical to biodiversity. This study aimed to understand how their complex topographic arrangement influences soil genesis, combining a systematic literature review, analysis of pedogenetic processes, and evaluation of soil organic matter (SOM) persistence in the Granitic Inselberg Field (GIF) of Plúton Bravo, located in the Cariri region of Paraíba. The literature review indicated that inselbergs globally act as ecological refuges, preserving heterogeneous environments that harbor specialized biodiversity. However, pedological factors in these contexts remain underexplored. In the GIF, soil pockets were found to be acidic and dystrophic, with more advanced pedogenetic development and organic carbon (OC) levels up to five times higher than those in typical Caatinga soils. The latter are generally eutrophic, shallow, incipient, and low OC levels. Isotopic d13C signatures suggested humid conditions during soil formation, contrasting with the current semiarid climate. Analyses of soil organic matter (SOM) revealed that, within GIF soil pockets, mineral-associated organic matter (MAOM) fractions exhibit greater stability due to organo-mineral interactions and hydrophobicity. In contrast, Caatinga soils under aridity-driven oxidative conditions favored the accumulation of resistant aromatic compounds. Additionally, d15N isotopic signatures pointed to biological nitrogen fixation in GIF soils. The findings highlight that inselbergs enhance pedological diversification and serve as strategic carbon reservoirs, potentially mitigating CO2 emissions in dry regions. Preserving their native vegetation is critical to maintaining SOM persistence mechanisms, reinforcing their role as environmental refuges. This study advances the understanding of geodiversity-ecosystem resilience interactions, providing insights for conservation and sustainable management policies in semiarid regions, particularly under climate change and desertification scenarios