Solos e geoambientes da porção norte de Harmony Point, ilha Nelson, Antártica Marítima | Soils and geoenvironments in the northern of Harmony Point, Nelson island, Maritime Antarctica

Na Antártica, a pedogênese ocorre em diferentes graus conforme a região, com os solos da Antártica Marítima sendo os mais desenvolvidos devido a uma série de fatores, como temperaturas mais amenas, maior umidade e significativa presença da vegetação e avifauna. Harmony Point, na ilha Nelson, é considerada uma Área Especialmente Protegida da Antártica, devido à sua relevância em termos de diversidade vegetal e de aves, os quais têm tido grande influência na formação dos solos. Assim, esta pesquisa pretendeu analisar o grau da influência ornitogênica na evolução dos solos da porção norte de Harmony Point, com ênfase na relação solo-organismos-paisagem. A coleta dos 24 perfis de solos foi realizada durante o verão austral de 2018-2019. Foi realizada a descrição da vegetação e das geoformas locais. A classificação dos solos foi feita com base na Soil Taxonomy e World Reference Base for Soil Resources. Os mapeamentos geomorfológico, pedológico e da vegetação foram feitos utilizando técnicas de geoprocessamento. As características físicas e químicas dos solos foram obtidas através do Laboratório de Rotina de Fertilidade do Solo (UFV-MG). As amostras de solos foram selecionadas para a caracterização mineralógica, utilizando Difratometria de Raio-X, e para a quantificação do Fe e Al pedogênicos. A semiquitificação de alguns elementos químicos foi obtida pela Microfluorescência de Raio-X e o teor de P total foi obtido por digestão ácida. A datação do radiocarbono foi realizada por Espectrometria de Massas com Aceleradores. Os solos com padrões foram a geoforma mais abrangente (13%). A unidade de mapeamento de solo mais ampla (12%) foi “Ornithogenic”/Typic Gelorthent. Os carpetes e tufos altos de musgos foram a classe de vegetação mais extensa (7%). A classe dos Inceptisols nos afloramentos rochosos apresentou maior grau de desenvolvimento pedogenético, com perfis profundos, elevados teores de acidez e de carbono orgânico, minerais secundários de fosfatos e complexos organometálicos, devido aos processos de acúmulo de matéria orgânica e fosfatização. O perfil 7, localizado em afloramento rochoso (56 m de altitude), apresentou idade de radiocarbono superior a 4.000 anos AP, devido ao maior tempo de exposição e prolongada influência dos organismos na pedogênese. Os solos da plataforma de crioplanação se destacaram pelo alto conteúdo de cascalho em superfície e de argila e silte em profundidade, causados pela crioturbação, e pela presença de minerais silicatados primários e secundários. Os solos dos terraços marinhos se destacaram pelos elevados teores de areia e saturação por bases, comuns em ambiente marinho, maior P disponível, devido à influência ornitogênica atual, e predominância de minerais fosfáticos amorfos. Estas características destacaram a importância dos organismos enquanto fator diferenciador dos solos em Harmony Point, e do tempo em promover estabilização da paisagem e desenvolvimento pedogenético. Com este estudo foram apresentadas evidências do intemperismo químico em solos na Antártica Marítima, intensificado pela influência ornitogênica. Assim, Harmony Point, enquanto uma área protegida da Antártica, é um exemplo da importância em se compreender como as relações entre os organismos e os geoambientes são relevantes para o conhecimento de vários ciclos geoquímicos e da dinâmica climática, tanto a nível regional quanto global. Palavras-chave: Pedogênese. Ornitogênese. Fosfatização. Crioturbação

In Antarctica, pedogenesis occurs in different levels according to the region, with the soils of Maritime Antarctica being more developed due to a series of factors, such as warmer temperatures, higher moisture and significant presence of vegetation and birds. Harmony Point, at Nelson Island, is considered an Antarctica Specially Protected Area due to its relevance in terms of vegetation and birds’ diversity, which have had great influence in soil formation. This way, this research intended to analyze the ornithogenic influence degree of the soils of the northern Harmony Point, emphasizing the soil-organisms-landscape interplays. The 24 soil profiles collecting were placed during the austral summer of 2018-2019. We described the local vegetation and landforms for each of them. The soils were classified according to the Soil Taxonomy and World Reference Base for Soil Resources systems. The geomorphological, pedological and vegetation mappings were made using geoprocessing techniques. Physical and chemical characteristics of soils were obtained through the Laboratório de Rotina de Fertilidade do Solo (UFV-MG). Soil samples were selected for mineralogical characterization using X-Ray Diffractometer e for pedogenic Fe and Al forms. The semiquantification of some chemical elements was obtained through Micro-X-Ray Fluorescence and the total P was also obtained through acid digestion. The radiocarbon dating was accomplished by Accelerator Mass Spectrometer. The patterned ground soils were the more extensive (13%) landform mapped. The wider soil mapping unit was the “Ornithogenic”/Typic Gelorthent. The carpets and tall moss turf formation was the more extensive vegetation class. The Inceptisols at volcanic outcrops showed the highest pedogenetic development degree, with deep profiles, high acidity, high organic carbon content, secondary phosphates minerals and organometallic complexes, due to the organic matter accumulation and phosphatization processes. The profile 7, localized at an outcrop (56 m altitude), showed radiocarbon age superior to 4,000 years BP, due to a great exposition time and a long influence of organisms in pedogenesis. The soils of the cryoplanated platform excelled due their high gravel contents at soil surface and clay and silt content in depth, caused by cryoturbation, and the presence of primary and secondary silicate minerals. The marine terraces soils excelled due to the great sand content and high bases saturation, common at marine environments, high available P, due to current ornithogenic influence and predominance of amorphous phosphatic minerals. These characteristics highlighted the importance of organisms as a distinguishing factor of Harmony Point soils and of the time in promoting the landscape establishment and pedogenetic development. Therefore, Harmony Point stands out as an example of how protected areas in Antarctica are important to comprehend how the relationships between organisms and geoenvironments are relevant to the knowledge of various geochemical cycles and to the climatic dynamic, at regional and global scale. Keywords: Pedogenesis. Ornithogenesis. Phosphatization. Cryoturbation.

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