um multi

Jul 10, 2023

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 7971 (2023) Citar este artigo

331 acessos

1 Altmétrica

Detalhes das métricas

As turfeiras no sul da América do Sul (região da Terra do Fogo, TdF) desempenham um papel fundamental na dinâmica ecológica da Patagônia. É, por isso, necessário aumentar o nosso conhecimento e consciência do seu valor científico e ecológico para garantir a sua conservação. Este estudo teve como objetivo avaliar as diferenças na distribuição e acúmulo de elementos em depósitos de turfa e musgo esfagno do TdF. A caracterização química e morfológica das amostras foi realizada por meio de diversas técnicas analíticas, sendo determinados os teores totais de 53 elementos. Além disso, uma diferenciação quimiométrica com base no conteúdo elementar de amostras de turfa e musgo foi realizada. Alguns elementos (Cs, Hf, K, Li, Mn, Na, Pb, Rb, Si, Sn, Ti e Zn) apresentaram teores significativamente maiores nas amostras de musgo do que nas amostras de turfa. Em contraste, apenas Mo, S e Zr foram significativamente maiores em amostras de turfa do que em amostras de musgo. Os resultados obtidos destacam a capacidade do musgo de acumular elementos e atuar como um meio para facilitar a entrada de elementos nas amostras de turfa. Os valiosos dados obtidos neste levantamento multimetodológico de linha de base podem ser usados ​​para uma conservação mais efetiva da biodiversidade e preservação dos serviços ecossistêmicos do TdF.

As turfeiras, compostas quase inteiramente por material vegetal em decomposição, representam o maior sumidouro de carbono terrestre1 do mundo, contribuindo para o aumento da resiliência dos ecossistemas2. No entanto, ocupam apenas 3% da área terrestre global3,4,5. A função fundamental das turfeiras de regular o ciclo do carbono contribui para a mitigação das mudanças climáticas6,7. Eles também desempenham um papel fundamental na conservação da biodiversidade, garantindo habitat para várias espécies vivas, arquivos paleoambientais e vestígios arqueológicos e desempenham um papel especial na regulação do ciclo hidrológico por meio do armazenamento de água, recarga de lençóis freáticos e mitigação de secas e inundações7,8. Além disso, turfa e musgo esfagno são reconhecidos globalmente como recursos econômicos valiosos para seu uso como combustível e substrato hortícola, respectivamente9,10,11. No entanto, a turfa é um recurso não renovável6. Nos últimos anos, foram propostas novas estratégias para o uso racional das turfeiras e novas políticas de gestão com concessões mineiras limitadas6,12.

Na América do Sul temperada, as turfeiras são dominadas pelo musgo Sphagnum13 e são pobres em nutrientes (ombrotróficas)14. Os pântanos ombrotróficos são isolados hidraulicamente e recebem todos os nutrientes, incluindo elementos principais e traços, por deposições atmosféricas e precipitação15. Vários estudos mostraram que as turfeiras ombrotróficas também são arquivos úteis para registros de deposição de Hg16,17. As taxas de acúmulo e as concentrações de Hg nas turfeiras ombrotróficas são influenciadas pelos processos de humificação da turfa, além da localização do local e fontes antropogênicas e naturais16. De fato, a capacidade da turfa de ligar metais é determinada pelo alto teor de substâncias húmicas e pela superfície desenvolvida18,19. Grupos funcionais carboxílicos e fenólicos presentes em substâncias húmicas, que compõem a matéria orgânica da turfa, influenciam as propriedades químicas da turfa, como complexação de metais, capacidade de tamponamento, reações ácido-base e capacidade de troca catiônica20,21. Além disso, o musgo Sphagnum, devido à alta capacidade de troca catiônica de sua superfície, é adequado para monitorar deposições de elementos atmosféricos11,22,23,24,25. No entanto, apenas alguns elementos foram investigados, enquanto outros poderiam estar ligados pelo musgo Sphagnum, como apontado por outros autores24. Além disso, a composição elementar da poeira depositada é necessária para entender o ciclo geoquímico da poeira e sua relação com as mudanças climáticas26.

Informações limitadas e fragmentadas estão disponíveis sobre as turfeiras da Patagônia27; novos estudos devem ser realizados para melhorar o conhecimento dessas áreas e avaliar a possível contaminação por produtos químicos no futuro. Uma caracterização químico-física o mais completa possível também poderia permitir a criação de produtos artificiais para evitar o esgotamento dos recursos naturais e proteger a biodiversidade. Por esta razão, nossos principais objetivos são determinar e comparar o conteúdo total de 53 elementos (Al, As, B, Ba, Be, Bi, C, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Eu, Fe , Ga, H, Hf, Hg, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, N, Na, Nb, Ni, O, P, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Se, Si, Sm , Sn, Sr, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W, Yb, Zn e Zr) em turfa e musgo esfagno vivo de oito locais na Terra do Fogo (TdF, sul da Patagônia) usando várias técnicas analíticas e ferramentas quimiométricas [Análise de Componentes Principais (PCA) e seleção variável passo a passo]. Outros objetivos são estudar os tipos e quantidades de grupos funcionais por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para destacar possíveis correlações entre o acúmulo dos elementos e as estruturas químicas da turfa e do musgo Sphagnum.