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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.8.2011.tde-31052012-082056
Document
Author
Full name
Ary Tavares Rezende Filho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Furian, Sonia Maria (President)
Ferreira, Rosely Pacheco Dias
Montes, Celia Regina
Perez Filho, Archimedes
Salomão, Fernando Ximenes de Tavares
Title in Portuguese
Variabilidade química das àguas na Bacia do Alto Paraguai: uma compartimentação do Pantanal Mato-grossense
Keywords in Portuguese
Análises multivariadas
Espacialização
Fatores de variabilidades
Hidroquímica
Pantanal
Abstract in Portuguese
A Bacia do Alto Paraguai é definida pelo trecho compreendido entre as nascentes do Rio Paraguai e a confluência deste com o Rio Apa, e abrange planaltos, depressões e a vasta planície do Pantanal, a maior zona úmida continental do planeta. O objetivo geral deste trabalho é propor uma compartimentação do Pantanal com base em seu funcionamento atual. Para isto, utilizou-se de um conjunto de métodos, análise em componentes principais (ACP), análise em fatores de correspondência (AFC), e análise de deconvolução pelo modelo EMMA (End-Members Mixing Analysis). Essas análises foram aplicadas em amostragens de águas coletadas sob diferentes escalas, desde a da Bacia do Alto Paraguai até a da Nhecolândia, uma sub-região do Pantanal (MS). Esses procedimentos permitiram discriminar, hierarquizar e espacializar os fatores responsáveis pela variabilidade química das águas. Os resultados mostram que a composição química das águas que alimentam a planície pode ser considerada como uma mistura de três perfis químicos, definidos pelo tipo de rocha (calcário, arenito, cristalino) que explica 50% da variância total, e pelo uso e ocupação do solo (adubação de nitrogênio no planalto) responsável por 15% da variância total. As distribuições dos perfis químicos permitiram identificar grandes regiões, e áreas limítrofes entre elas com justaposição de perfis químicos contrastados, tanto no planalto quanto na planície. Apesar de ter-se observado algumas modificações na composição química das águas entre as estações seca e úmida, essas duas amostragens mantém discriminadas as mesmas regiões. Na subregião da Nhecolândia, a evaporação e as precipitações salinas a ela associadas (calcita e Mg-calcita, Mg-silicatos K-silicatos) respondem por 76% da variância total. A influência antrópica (adubação com potássio e nitrogênio nas zonas agrícolas do planalto) respondem por cerca de 10% da variância total. Evaporação, processos redox, uso e ocupação do solo foram apontados como as principais fontes de variabilidade na composição química das águas na Nhecolândia.
Title in English
Chemical variability of waters in the upper Paraguay basin: a compartimentation of the Pantanal-MT, Brazil
Keywords in English
Hydrochemistry
Multivariate analysis
Pantanal
Sources of variability
Spatialization
Abstract in English
The Upper Paraguay Basin is defined by the stretch from the headwaters of the Paraguay River to the confluence with the Apa River. It includes plateaus, depressions and the vast floodplain of the Pantanal, the world largest continental wetland. The aim of this work is to propose a partitioning of the Pantanal based on its current functioning. A set of methods was used, including, principal components analysis (PCA), correspondence factor analysis (CFA), and A PCA-based EMMA procedure (End-Members Mixing Analysis). These methods were applied to water sampling collected at different scales, from the Upper Paraguay River Basin to the Nhecolândia, a sub-region of the Pantanal (MS). It allowed discriminating, prioritizing and spatializing the factors responsible for the variability in water chemistry. The results show that the chemical composition of the waters that supply the floodplain can be considered as a mixture of three end-members, defined by the type of rock (limestone, sandstone, crystalline), which explains 50% of the total variance, and the land use (nitrogen fertilization on the plateau), which accounted for 15% of the total variance. The distributions of chemical profiles discriminated large regions, and areas with juxtaposition of contrasting chemical profiles, both in the highlands and the floodplain. Although some changes occur in the chemical composition of water between dry and wet seasons, these two sets of samples have drawn the same regions. In the sub-region of the Nhecolândia, evaporation and associated salt precipitations (Mg-calcite and calcite, Mg-silicates silicates K) account for 76% of the variance. The anthropogenic influence (K and N-fertilization in agricultural areas of the plateau) accounts for about 10% of the variance. Evaporation, redox processes, land use were identified as major sources of variability in the chemical composition of surface waters in the Nhecolândia.
 
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Publishing Date
2012-05-31
 
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