Etude du comportement de l’arc dans deux configurations de tir : simple et double coups

Os teores dos elementos menores e traços são mostrados nas Tabelas 2.4a e 2.4b. Nos canais de degelo AM-04 e AM-30 foram observadas as maiores concentrações de Al, Fe, V, Ti e Co, e também concentrações elevadas de Mn, Ni, Cu e Zn. Em alguns casos, maiores concentrações desses elementos são, provavelmente, devido à presença de maior fundo geoquímico, pois são elementos em grande parte provenientes da litologia local. Isto é particularmente evidente quando são comparados as concentrações destes elementos nesses canais de degelo com as outras amostras, tanto de canais, quanto de lagos e com os valores encontrados em outros locais da Antártica (Tabela 2.5). Outro fator que contribui é o descongelamento do permafrost (Bargagli, 2005), fator esse mais proeminente com as mudanças climáticas devido ao aquecimento global, que estão sendo sentidas na Antártica e mais eminentes nas regiões livres de gelo, pois diminuem o albedo solar (reflexão da luz solar), que por consequência, aumenta ainda mais o descongelamento do permafrost, formando um efeito cíclico. Esse fator, somado à precipitação atmosférica (comum nessa área no verão), pode aumentar a disponibilidade de água líquida no solo que atua nos processos químicos de intemperismo, com isso favorecendo a solubilização de minerais nos solos e aumentando a concentração de metais nas águas de degelo.

Mais de 56 % das amostras apresentam concentração de Fe superior a 48 g L-1, o valor máximo reportado nos estudos da Baía de Terra Nova e Lagos de Larsemann para águas doces (Tabela 2.5). A concentração de Fe é muito maior que o valor máximo

encontrado em águas do oceano e do mar de Ross, 0,42 g L-1

(Abollino et al., 2001; Fitzwater et al., 2000), ou seja, a origem desse Fe não poderia ser água do mar, mas sim os processos de lixiviação dos elementos químicos das rochas pelas ou para as águas.

Tabela 2.5: Concentração de elementos maiores, menores e traços em amostras de água coletadas nas expedições italianas em 1985/86 a 1991/92 (Carezza Lake, Inexpressible Island, Edmonson Point and Tarn Flat), em McMurdo Dry Valleys lakes (Antártica), em Larsemann lakes (Antártica), em Terra Nova Bay (Antártica) e na Peninsula Fildes e Ilha Ardley (Antártica) Italian expeditions 1985/86–1991/92 McMurdo Dry Valleys lakes Larsemann

lakes Terra Nova Bay

Fildes e Ardley (este trabalho)

Faixa Faixa Faixa Faixa Faixa

Al g L-1 - - 0,287 - 178,3d 0,85 – 39,63 f 4,54 – 2774 As g L-1 - - 0,128 - 10,41 d 0,12 – 2,16 f <LQ – 4,54 Ba g L-1 0,500 - 4,601a - 0,218 - 5,614 d 0,040 - 3,200 f 1,46 – 8,95 Ca mg L-1 0,150 – 16,20 a,b 1,122 - 26,37c 0,300 - 12,59 e 0,720 - 37,31 f 1,08 – 19,52 Cd g L-1 0,020 - 0,070 a,b 0,001 - 0,126 c 0,002 - 1,820 d 0,001 – 0,061 f 0,010 – 0,503 Co g L-1 0,003 - 0,128 a,b 0,020 - 0,092 c 0,012 - 0,220 d 0,010 – 0,340 f 0,024 – 1,689 Cr g L-1 0,033 - 0,400 a _{- 0,330 - 0,916} d _{0,047 – 0,530} f _{0,056 – 6,39} Cu g L-1 0,020 - 1,330 a 0,048 - 7,690 c 0,277 - 1,979 d 0,010 – 1,810 f 0,877 – 30,51 Fe g L-1 0,130 - 48,81 a 0,100 - 960,1 c - 0,140 – 48,20 f 1,22 – 1612 K mg L-1 0,200 - 215,0 a,b 0,078 - 312,8 c 0,130 - 7,585 e 0,370 - 57,09 f 0,079 – 12,33 Mg mg L-1 0,400 - 461,9 a,b 0,049 - 313,4 c 0,440 - 36,40 e 0,560 - 70,59 f 0,56 – 12,5 Mn g L-1 0,988 - 95,98 a,b 0,700 - 3785 c - 0,430 – 15,71 f 0,31 – 58,6 Mo g L-1 0,140 - 9,000 a - 0,023 - 0,406 d 0,430 – 14,87 f <LQ – 0,294 Na mg L-1 4,138 - 2299 a,b 1,908 - 2965 c 4,506 - 247,0 e 6,276 - 606,0 f 1,65 – 45,73 Ni g L-1 0,018 - 1,464 a,b 0,020 - 5,869 c 0,189 - 1,042 d 0,020 – 42,80 f 0,180 – 2,079 Pb g L-1 0,010 - 1,281 a,b - 0,002 - 0,249 d 0,008 – 0,361 f <LQ – 6,356 Rb g L-1 - 0,057 - 2,329 d _{0,290 – 10,34} f _{0,058 – 1,432} Sr g L-1 3,300 - 148,0 a - 1,550 - 165,9 d 0,202 - 273,4 f 4,61 – 234,6 V g L-1 0,010 - 2,400 b - 0,333 - 10,85 d 1,260 – 4,880 f 0,13 – 6,76 Zn g L-1 0,160 - 4,301 a,b - 0,900 - 795,3 d 0,200 – 7,784 f 3,55 – 37,3

a Faixa de concentração (Aceto et al. 1994, Abollino et al. 1996, Mentasti et al. 1998)

b Faixa de concentração (Cremisini et al. 1991a, 1991b, Gragnani & Torcini, 1992, Caprioli et al. 1994) c Faixa de concentração (De Carlo & Green 2002, Green et al. 1988, 1989)

d Faixa de concentração (Gasparon & Burgess 2000) e Faixa de concentração (Gasparon et al. 2001) f Faixa de concentração (Abollino et al. 2004)

Todas as amostras apresentaram concentrações de Cr variando de 0,060-0,761

g L-1

, exceto AM-29 com teor de 6,4 g L-1. Estes valores estão em boa concordância com os relatados para concentrações em águas doces na Antártica (Tabela 2.5), exceto no caso da amostra AM-29.

Com relação ao conteudo de Mn, mais de 60% das amostras apresentaram

valores na faixa de 0,31 a 4,85 g L-1

, portanto, inferior ao valor médio em água doce

de 5,00 g L-1

(Berner & Berner 1987). A maior concentração de Mn (58,6 g L-1), assim como para Cr, foi encontrada no Lago próximo ao Refúgio Júlio Ripamonti (AM- 29). Este Lago possui grande quantidade de matéria orgânica devido à presença de

pinguins, fato que torna o meio com baixo potencial redox. A grande variabilidade no teor de Fe e Mn provavelmente deve-se ao fato de que a sua mobilidade geoquímica é fortemente influenciada pelas condições de pH-Eh das águas, e sua disponibilidade no sistema água-solo é fortemente regulada pela oferta de elétrons e íons H+, que reduzem os estados de oxidação (sais menos solúveis) a formas mais lábeis divalentes (Fe (II) e Mn (II)) (Smith 1990, Aldrich et al. 2001), sendo assim justificável os valores altos de Fe e Mn nessa amostra. Já o alto teor de Cr pode ser devido à maior entrada de metal proveniente de processos de intemperismo das rochas e remobilização em sedimentos.

A maior concentração de Mo foi 0,32 g L-1

(AM-08), e observou-se grande variação entre as amostras, no entanto todos os valores foram inferiores ao valor médio

em água doce de 1,00 g L-1

(Förstner & Wittmann 1983), e muito abaixo do valor reportado para água do mar de 10,50 g L-1 (Libes, 1992). Os teores de molibdênio foram muito variáveis, isto é possivelmente explicado devido ao Mo ser um dos elementos-traço com a maior mobilidade geoquímica. A distância do mar também é um fator que influencia muito a distribuição desse metal nestes lagos e canais de degelo, principalmente devido aos diferentes alcances de spray marinho. Os baixos teores de Mo em todas amostras podem ser explicados devido ao fato de os íons Mo4+ poderem substituir Al3+ e outros elementos em micas e feldspatos, sendo muitas vezes associados à fluorita (Jones et al. 1990). É possível que na região onde as amostras foram coletadas as interações entre os sedimentos e a água sejam particularmente fortes, retirando Mo do meio.

As amostras apresentam concentrações de Zn variando de 3,5-373,0 g L-1. Estes valores estão em boa concordância com os relatados para concentrações em águas doces na Antártica (Tabela 2.5). Isso indica que não há evidências de processos de contaminação em curso.

Concentrações de Cd variaram de 0,01-0,50 g L-1, sendo que em cerca de 65%

das amostras apresentam teores inferiores a 0,07 g L-1

, portanto, menores do que o

conteúdo de Cd em água doce, 0,07 g L-1

(Förstner & Wittmann 1983), e mar de Ross,

0,12 g L-1

(Libes, 1992). O valor máximo está na faixa encontrada por Gasparon & Burgess (2000) estudando os lagos de Larsemann Hills.

Cerca de 100 % das amostras têm concentrações de Ni inferiores a 2,5 g L-1

. Estes dados estão bem abaixo do valor máximo reportado para as amostras de água doce

da Baía de Terra Nova (42,80 g L-1

Cd, Ni e Zn, comparados com os reportados pela literatura, também estão indicando novamente a ausência de contaminação antropogênica devido a esses metais.

As concentrações de Cu variaram de 0,88-30,51 g L-1, sendo que em apenas 22

% das amostras foram inferiores a 1,78 g L-1

, o valor médio de Cu em água doce (Förstner & Wittmann 1983). Observou-se duas amostras (AM-29 e AM-30) com valores acima do maior valor encontrado na revisão apresentada na Tabela 2.5. Para AM-30, assim como foi discutido para Al, Co, Fe, Ti e V anteriormente, a concentração mais elevada do Cu provavelmente se deve à presença de maior fundo geoquímico (geochemical background), pois esse também é um elemento em grande parte proveniente da litologia local. A concentração média de Cu na água do mar é 0,38 g L-

1

(Libes, 1992), sendo então o aporte de spray marinho improvável. Outra suposição seria a contaminação antrópica, no entanto esses pontos de coleta estão localizados na Ilha Ardley, distantes de estações de pesquisa e com baixo fluxo de pessoas. Já a amostra AM-29 foi coletada em um lago com grande influência ornitogênica, onde a elevada concentração de fosfato encontrado na mesma provém do guano de pinguins. Outros metais também são enriquecidos com o aporte do guano, tais como, As, Se, Cu e Pb (Headley, 1996; Liu et al., 2006, 2008; Oliveira et al., 2009), demonstrando a importância do papel que as aves marinhas tiveram na transferência de metais para os ecossistemas da Ilha Ardley. Esses resultados fornecem, portanto, sustentação mais segura à hipótese de que o Cu, e também os outros elementos, não provêem somente das rochas (fundo geoquímico), mas também do guano.

Embora tenham sido observados teores de Cu relativamente altos nessa coleta para todo o conjunto de amostras, estudos indicam que eles podem diminuir nos lagos antárticos. Abollino et al. 2004, investigando águas dos lagos antárticos em uma série temporal, observaram que os teores de Cu e Fe diminuíram de um ano para o outro em todos os lagos investigados.

As maiores concentrações de As (4,54 g L-1), Se (2,42 g L-1) e Rb (1,43 g L-

1

) foram observadas na AM-29, lago a 20 m do mar, com grande influência ornitogênica, que justifica o enriquecimento do As e Se, como já foi discutido anteriormente. Já o alto teor de Rb na amostra AM-29 é justificado pelo elevado aporte de spray marinho nesse local. As faixas de concentração de As, Se e Rb nas outras amostras são, 0,08-0,90 g L-1;0,10-1,03 g L-1; 0,06-0,70 g L-1, respectivamente. As faixas encontradas para As e Rb estão concordantes com os valores reportados na literatura (Tabela 2.5). A origem do Rb é devida à entrada de spray marinho, e ainda, há

probabilidade de presença de rochas e sedimentos mais facilmente desgastados, que contenham maior proporção de minerais ricos em Rb, como muscovita, biotita e fluorita, já relatados por Machado et al. 2001.

Para o Pb, cerca de 82 % das amostras apresentam concentrações inferiores a

0,37 g L-1

(Tabela 2.4b), valores concordantes com as águas doce investigadas e expostas na Tabela 2.5. Dois canais de degelo (AM-03 e AM-05) e um lago (AM-09) da Península Fildes e um lago (AM-29) da Ilha Ardley são caracterizados por apresentarem

maior concentração de Pb do que os valores médios para água doce, 2,0 g L-1

(Förstner & Wittmann, 1983).

A figura 2.2 mostra a concentração de Pb em função da concentração de Sr. O chumbo pode ser considerado um indicador de contaminação antrópica, porque a sua concentração na água do mar é baixa e é um poluente onipresente. Além disso, o chumbo é relativamente abundante em combustíveis utilizados por todas as estações de pesquisa. Ao contrário do Pb, o Sr não é geralmente introduzido no ambiente como resultado de atividades humanas e, portanto, as fontes mais prováveis deste elemento em águas lacustres são o spray marinho e/ou o intemperismo das rochas de silicato de cálcio ou a dissolução de carbonato, isto é, apenas processos naturais. Como consequência, valores da razão Pb / Sr elevados e discrepantes em um grupo de amostras de uma mesma região indicam contaminação antrópica (Abollino et al. 2004). Os valores da razão Pb / Sr obtidos para todas as amostras ficaram entre os valores de 0,004 e 0,094, exceto para AM-05 (0,173) e AM-09 (1,380) (Figura 2.2).

O lago AM-29 da Ilha Ardley mostra concentração relativamente elevada de Pb, no entanto alto teor de Sr também, que tem como fonte o spray marinho. Além disso, nesse lago a contribuição ornitogênica para o enriquecimento do Pb também é relevante, haja visto que o guano das aves é rico em Pb (Oliveira et al., 2009), não caracterizando assim fonte antrópica do metal.

AM -01 AM -02 AM -03 AM -04 AM -05 AM -06 AM -07 AM -08 AM -09 AM -10 AM -11 AM -12 AM -13 AM -14 AM -15 AM -16 AM -17 AM -26 AM -27 AM -28 AM -29 AM -30 AM -31 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 Pb 0 50 100 150 200 250 Sr AM -01 AM -02 AM -03 AM -04 AM -05 AM -06 AM -07 AM -08 AM -09 AM -10 AM -11 AM -12 AM -13 AM -14 AM -15 AM -16 AM -17 AM -26 AM -27 AM -28 AM -29 AM -30 AM -31

Figura 2.2: Concentração de Pb ( g L-1) em função da concentração de Sr

( g L-1

).

AM-03 é um canal de degelo que está localizado na estrada que liga a Estação Chinesa às Estações Chilena e Russa, AM-05 está no canal de degelo que corta a “Vila de Las Estrelas” e AM-09 é um pequeno lago formado em frente à Estação Chinesa, que na época da coleta das amostras estava em obras com grandes movimentações de máquinas e operários. Todas essas amostras foram coletadas na costa leste da Península Fildes, região onde há a maior movimentação humana da área.

Nessas três amostras há uma relação Pb/Sr mais alta do que no grupo das outras amostras. O baixo teor de Sr demonstra que os níveis de spray marinho não são a principal fonte de entrada de metal.

A amostra AM-09 é caracterizada por ter a mais alta relação Pb/Sr, visivelmente discrepante das demais. Essa amostra foi a coletada mais próxima de uma estação de pesquisa de grande movimentação humana o que indica um aporte de Pb pelas atividades antrópicas locais.

2.3.3. Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Hierárquica de