Projetos de I&D

Os espeleotemas são depósitos minerais secundários formados em grutas e representam excelentes registos das mudanças climáticas do Quaternário, bem como das variações do campo magnético da Terra (CMT). Uma vez que a cronologia das grutas é calibrada através de datações radiométricas precisas, as assinaturas magnéticas, geoquímicas e mineralógicas preservadas nas finas laminações dos espeleotemas fornecem proxies climáticos de alta resolução, desde uma escala sub-anual a milenar [1-3]. Os espeleotemas têm sido reconhecidos como hospedeiros de minerais magnéticos, cujas concentrações podem ser determinadas através de técnicas de magnetismo e orientações próximas da do CMT, através de um mecanismo denominado magnetização remanescente detrítica [4-6]. Implicitamente, os estudos magnéticos de espeleotemas permitem a obtenção de: i)registos contínuos e de alta resolução das variações a curto prazo do CMT (e, inversamente, permite o uso do paleomagnetismo como uma ferramenta de datação dos espeleotemas) [4,7-9]; e ii) registos de alta resolução da variação climática através da ligação entre propriedades magnéticas das rochas e parâmetros climáticos e ambientais que afetam os solos [10-12]. No entanto, as aplicações sobre o uso de propriedades magnéticas dos espeleotemas como arquivos de mudanças climáticas estão em num estágio inicial e requerem um grande desenvolvimento antes de serem comparáveis com os estudos tradicionais. Estudos recentes também sugeriram que os espeleotemas são potenciais registradores de incêndios florestais, mas os seus efeitos na química e na hidrologia das cavernas ainda são pouco compreendidos [13, 14]. Esta proposta inclui a investigação de assinaturas magnéticas de espeleotemas para i) estudar variações de CMT de curta duração; ii) investigar a suas relações com parâmetros climáticos e ambientais atuando nos solos; e iii) testar o uso de espeleotemas como potenciais arquivos de paleo-fogos. O projeto visa ainda fornecer novos conhecimentos sobre fundamentos científicos: quão confiável é o sinal magnético e climático nos espeleotemas em comparação com arquivos geológicos clássicos (por ex. sedimentos)? Qual é a influência da morfologia dos espeleotemas na orientação dos minerais magnéticos inclusos nas laminações calcíticas [15]? Se as propriedades magnéticas e geoquímicas dos espeleotemas podem refletir alterações na precipitação influenciada pelas Oscilações do Atlântico Norte. Podem as partículas orgânicas carbonizadas, os minerais magnéticos e o mercúrio produzidos nos solos devido a fogos florestais ficar inclusas nos espeleotemas e fornecer informações acerca da frequência de fogos florestais do passado? Para alcançar os objetivos do projeto, a metodologia será baseada numa abordagem multidisciplinar que combina análises magnéticas, geoquímicas (incluindo mercúrio), petrográficas e mineralógicas, suportados na colaboração entre grupos de investigação nacionais e internacionais líderes na área dos espeleotemas. A ligação entre o clima, incluindo fogos florestais, e o registo de espeleotemas será alcançada com base na comparação das propriedades dos solos que ocorrem acima das grutas, com a composição da água que percolam esses solos e formam os espeleotemas. O uso de mercúrio como proxy para incêndios florestais nos espeleotemas é novo e nunca foi testado em espeleotemas antes. A natureza regional ou global do sinal será obtida por comparação com registos sedimentares e em sondagens de gelo, e com espeleotemas de outros países. Os dados obtidos serão integrados em curvas de variação paleo-secular global [17, 18] e numa base global de dados isotópicos (e.g. SISAL, [18]. Os resultados irão também contribuir para atividades de geoturismo do Geoparque Algarvensis Loulé-Silves-Albufeira (candidato ao UNESCO Mundial Geopark) e da Serra do Sicó. As implicações dos resultados são: i) a obtenção de ferramentas científicas inovadores para evidenciar mudanças climáticas e ambientais recentes no oeste da Península Ibérica; ii) obtenção de informação sobre ocorrência e frequência de fogos florestais em Portugal, contribuindo assim para a avaliação e gestão de risco de incêndio e impactes na saúde humana; iii) promoção da valorização turística do património que inclui as grutas em Portugal e divulgação de conteúdos para as escolas e sociedade; iv) a consolidação da competitividade nacional e internacional nas áreas das geociências, incluindo a inovação e transferência do conhecimento entre instituições Portuguesas e os parceiros institucionais envolvidos no projeto; e v) darão contributos científicos e societais para os objetivos 6 (águas), 13(alterações climáticas) e 15 (ecossistemas terrestres) dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas.
Universidade de Coimbra; FCiências.ID - Associação para a Investigação e Desenvolvimento de Ciências; Universidade do Algarve
