Magnetismo em espeleotemas: registros ambientais e geomagnéticos do Brasil

Na última década, um renascimento no uso de estalagmites para magnetismo paleomagnético e ambiental foi observado. O advento de magnetômetros mais sensíveis e uma nova geração de técnicas de datação radiométrica possibilitaram a obtenção de registros magnéticos de alta resolução em espeleotemas. Nesta tese, ambos os aspectos da pesquisa do magnetismo em espeleotemas foram explorados. Primeiramente, um banco de dados de propriedades de minerais magnéticos de 22 cavernas no Brasil foi construído para compreender o sinal magnético registrado em regiões cársticas tropicais-subtropicais e como ele se relaciona com biomas e clima em diferentes latitudes. Este banco de dados demonstrou a ocorrência de minerais magnéticos de baixa coercividade, sem alterações significativas na mineralogia magnética e todos apresentando magnetita/maghemita pedogênica (e às vezes goetita). A concentração de minerais magnéticos apresentou correlação com o bioma local. Esses resultados reforçam a hipótese de que a dinâmica local do solo acima da caverna controla o sinal magnético registrado nos espeleotemas. Em seguida, dois registros de alta resolução do campo geomagnético foram obtidos no Brasil central, uma área sob influência da Anomalia do Atlântico Sul. Nesta região, o campo geomagnético apresenta o menor valor do globo. Ambos os sítios forneceram resultados coerentes direcionais e de paleointensidade relativa. Os últimos dois milênios foram investigados com duas estalagmites da caverna Pau d'Alho (15,21° S, 56,81° W) e mostram variações angulares rápidas (> 0,10 °/ano) por dois períodos distintos em 860 AD a 960 AD e 1450 AD a 1750 AD. Essas variações correspondem aos registros obtidos na África do Sul com uma defasagem de tempo de ~ 200 anos e expressam a recorrência da Anomalia do Atlântico Sul para os últimos dois milênios no hemisfério sul. Estas variações podem ser explicadas pela deriva para oeste e lóbulos de fluxo reverso na interdace manto-núcleo acompanhadas por sua intensificação e expansão. Depois, uma estalagmite da caverna Dona Benedita (20,57 ° S, 56,72 ° W) abrange um período de 2100 anos de registro do Holoceno médio a tardio. Em contraste com os espeleotemas Pau d'Alho, a estalagmite da caverna Dona Benedita revelou baixas variações angulares, com valores menores que 0,06 °/ ano, expressando uma baixa atividade de fontes não-dipolares na América do Sul para este período. Esta baixa atividade mostra que a presença da Anomalia do Atlântico Sul é intermitente ou ausente durante este período para esta região, cuja expressão depende da razão não-dipolar/ dipolar das componentes do campo geomagnético e da densidade dos lóbulos de fluxo reverso hemisfério sul. Portanto, podemos concluir que o registro magnético de espeleotemas forneceu informações essenciais para a reconstrução da dinâmica do solo e para o registros em alta resolução da evolução do campo geomagnético na América do Sul, onde os dados são sabidamente escassos.