Radiocarbon geochronology of the sediments of the São Paulo Bight (southern Brazilian upper margin)

The aim of this work was to generate an inventory of the data on radiocarbon datings obtained from sediments of the São Paulo Bight (southern Brazilian upper margin) and to analyze the data in terms of Late Quaternary sedimentary processes and sedimentation rates. A total of 238 radiocarbon datings from materials collected using differents ampling procedures was considered for this work. The sedimentation rates varied from less than 2 to 68 cm.kyr-1. The highest sedimentation rate values were found in a low-energy (ría type) coastal system as well as in the upwelling zones of Santa Catarina and Cabo Frio. The lowest rates were found on the outer shelf and upper slopes. Our results confirm the strong dependency of the shelf currents, with an emphasis to the terrigenous input from the Río de La Plata outflow which is transported via the Brazilian Coastal Current, as well as of the coupled Brazil Current - Intermediate Western Boundary Current (BC-IWBC) dynamics on the sedimentary processes. At least three indicators ofthe paleo sea level were found at 12200 yr BP (conventional radiocarbon age) (103 meters below sea level - mbsl),8300-8800 cal yr BP (13 mbsl) and 7700-8100 cal yr BP (6 mbsl).

O objetivo deste trabalho foi a geração de um inventário dos dados de datação de radiocarbono obtidos de sedimentos do Embaiamento de São Paulo (Margem Continental Superior do Sul do Brasil) e analisar os dados em termos de processos sedimentares quaternários e taxas de sedimentação. Um total de238 datações ao radiocarbono de materiais coletados com autilização de procedimentos amostrais diferentes foi considerado neste trabalho. As taxas de sedimentação variaram de menor que 2 a 68 cm.kyr-1. As taxas de sedimentação mais altas foram encontradas em um sistema costeiro de baixa energia (tipo ría), bem como nas zonas de ressurgência de Santa Catarina e Cabo Frio. As taxas mais baixas foram encontradas na plataforma externa e talude superior. Nossos resultados confirmam a forte dependência do sistema de correntes de plataforma, com ênfase no aporte terrígeno oriundo do Rio daPrata, transportado através da Corrente Costeira do Brasil, e da dinâmica da Corrente do Brasil - Corrente de Contorno Intermediária (CB-CCI) nos processos sedimentares. Pelo menostrês indicadores de paleo-níveis marinhos foram encontrados a 12200 anos AP (idade radiocarbônica convencional) (103 metros abaixo do nível do mar atual - manm), 8300-8800 cal anos AP (13 manm) e 7700-8100 cal anos BP (6 manm).

Palynological evidence of the replacement of the hygrophilous forest by field vegetation during the last 7,000 years B.P. in the northern coast of Rio de Janeiro, Brazil

Historians claim that European colonizers of the northern coast of Rio de Janeiro State found vast herbaceous fields when arrived in this region. Hypotheses about the origin of these fields include forest burning by the Goitacás indians and periodical floods by the Paraíba do Sul River and the lagoon system. The palynologycal analysis of two lake cores obtained in the municipality of Campos dos Goytacazes revealed opening episodes of hygrophilous forest and the establishment of field vegetation, recorded at ca. 6,500 and ca. 4,000 14C yr BP. The partial replacement of forest by field vegetation in the first episode was probably caused by floods of the lower areas during the development of the Holocene lagoon phase. During the second episode, successions of vegetational patterns occurred due to lowering of the sea level. Drying and enlarging of the coastal plain have allowed its colonization by herbs and heliophyte plants. The palynological analysis does not provide any evidence that sustains the theories of use of fire and agricultural activities by indigenous groups during these periods.

Os historiadores citam que os europeus colonizadores da costa norte do Estado do Rio de Janeiro encontraram vastos campos herbáceos quando chegaram a essa região. As hipóteses sobre a origem desses campos incluem aplicação de "queimada"pelos índios Goitacás e periódicas inundações do rio Paraíba do Sul e sistemas lagunares. A análise palinológica de dois testemunhos de sondagem obtidos no município de Campos dos Goytacazes revelou epsódios de abertura da floresta higrófila e o estabelecimento da vegetação campestre, datado sem ca. 6.500 e 4.000 14C anos AP. O primeiro epsódio de substituição parcial da floresta pela vegetação campestre se deu provavelmente pelas inundações das áreas baixas durante o desenvolvimento da fase lagunar holocênica. No segundo epsódio, os padrões de sucessão da vegetação ocorreram como consequência do abaixamento do nível do mar. O ressecamento e a progressão da planície costeira permitiram sua colonização pelas plantas herbáceas heliófitas. A análise palinológica não forneceu qualquer evidência que apoie as teorias do uso do fogo e da prática de atividades agrícolas por grupos indígenas durante esses períodos.

Interdisciplinary paleovegetation study in the Fernando de Noronha Island (Pernambuco State), northeastern Brazil

The aim of this research was to reconstruct vegetation changes (with climate inferences) that occurred during the Holocene in the Fernando de Noronha Island, Pernambuco State, northeastern Brazil. The research approach included the use of geochemical (mineralogy, elemental), carbon isotopes (δ13C, 14C) and pollen analyses in soil organic matter (SOM) and sediments collected in Lagoa da Viração and Manguezal do Sueste. The carbon isotopes data of SOM indicated that there was no significant vegetation changes during the last 7400 BP, suggesting that the climate was not the determinant factor for the vegetation dynamics. The pollen analysis of the sediment of a core collected in the Lagoa da Viração showed the absence of Quaternary material in the period between 720 BP and 90 BP. The mineralogical analysis of deeper layer showed the presence of diopside indicating this material was developed "in situ". Only in the shallow part of the core were found pollen of similar plant species of the modern vegetation. The geochemistry and isotope results, in association with the sediment type and pollen analyses of sediment samples of Manguezal do Sueste, indicated variations in the vegetation and in its location since the middle Holocene. Such variations can be associated with climatic events and sea level oscillations and also with anthropogenic events considering the last five hundred years.

Esta pesquisa teve o objetivo de reconstruir trocas de vegetação (com referências climáticas) que ocorreram durante o Holoceno na ilha de Fernando de Noronha, Estado de Pernambuco, nordeste do Brasil. Para o desenvolvimento da pesquisa utilizou-se de análises geoquímicas (minerais, elementar), isótopos do carbono (δ13C, 14C) e análises polínicas em solos e sedimentos coletados na Lagoa da Viração e no manguezal do Sueste. Os isótopos do carbono dos solos indicaram que não houve trocas significativas de vegetação durante os últimos 7400 anos AP, sugerindo que o clima não foi um fator determinante para a dinâmica da vegetação. A análise polínica dos sedimentos da Lagoa da Viração mostrou ausência de elementos quaternários no período entre 720 AP e 90 AP. A análise mineralógica das camadas mais profundas mostrou a presença de diopsídeo, indicando que este material foi desenvolvido"in situ". Somente na parte superficial do testemunho foram encontrados palinomorfos de plantas similares à vegetação moderna. Os resultados geoquímicos e isotópicos, em associação com o tipo de sedimento e as análises polínicas das amostras de sedimento do Manguezal do Sueste, indicaram variações na vegetação e na sua localização desde o Holoceno médio. Tais variações podem estar associadas a eventos climáticos e oscilações do nível do mar e também a eventos antrópicos considerando os últimos quinhentos anos.

A new age to an old site: the earliest Tupiguarani settlement in Rio de Janeiro State?

This paper presents unexpectedly early dates for a Tupiguarani settlement in Southeastern Brazil. One radiocarbon dating of 1740 ± 90 yr BP (1820-1390 cal yr BP) was already available for the Morro Grande site (Araruama, southeastern coast of Rio de Janeiro State). Two new dates, obtained from charcoal samples, are reported here. An age of 2920 ± 70 yr BP (3220-2790 cal yr BP) was obtained from a specialized hearth, probably used for cooking ceramics; a funerary hearth at the same archaeological locus was dated at 2600 ± 160 yr BP (3000-2150 cal yr BP). Both measurements were made independently, indifferent laboratories, arguing for their validity. These results considerably age the arrival time of Tupiguarani populations to the coastal region of Southeastern Brazil. They may have important implications to the hypotheses about the origin and dispersion of these populations from Amazonia, supporting the claim of recent authors who consider that their expansion must have begun well before 2000 yrs BP.

Este artigo apresenta datações inesperadamente antigas para umassentamento Tupiguarani no sudeste do Brasil. Uma datação radiocarbono de 1740 ± 90 anos AP (1820-1390 cal anos AP) já existia para o sítio de Morro Grande, situado no município de Araruama, na costa sudeste do Estado do Rio de Janeiro. Duas novas datações, obtidas de amostras de carvão, são apresentadas neste trabalho. A data de 2920 ± 70 anos AP (3220-2790 cal anos AP) foi obtida a partir de uma fogueira de uso específico, provavelmente destinada a queimar cerâmica; uma outra provém de uma fogueira funerária do mesmo setor arqueológico, datada em 2600 ± 160 anos AP (3000-2150 cal anos AP). As duas medidas foram feitas independentemente, em laboratórios diferentes, o que reforça sua validade. Estas datações mostram que o momento de chegada de populações Tupiguarani à costa brasileira ocorreu muito antes do que se imaginava. Elas podem ter importantes implicações para as hipóteses sobre a origem e a dispersão dessas populaçõesa partir da Amazônia, corroborando a hipótese de autores recentes que consideram que a expansão Tupi deve ter começado bem antes de 2000 anos AP.

Pollen analysis of Holocene sediments from the Poço das Antas National Biological Reserve, Silva Jardim, Rio de Janeiro, Brazil

The Poço das Antas National Biological Reserve is located in Rio de Janeiro State, southeast Brazil. This paper presents information on past environmental characteristics of the area through pollen analysis. Two sedimentary columns were collected and five samples were selected for radiocarbon dating. The following ages of the columns from bottom to top were detected: column 1 - 1.20-1.16 m: 6080 ±40 years BP, 0.775-0.735 m: 4090 ±40 years BP, 0.385-0.345 m: 1880 ±80 years BP; column 2 - 1.22-1.18 m: 3520 ±40 years BP, 0.23-0.19 m: 1810 ±40 years BP. Three samples from column 1 and two samples from column 2 were selected for pollen analysis: 1.20 m, 0.77 m and 0.37 m of column1 and 1.22 m and 0.21 m of column 2. Chemical treatment followed standard methodology. The palynological analysis shows that around 6080 years BP the study area was dominated by a rain forest and from around 4090 years BP the vegetation changed to a fragmented forest, restricted to low hills and surrounded by an open area of grassland and pioneer plants, swamps and peat areas. The pollen assemblage of the samples 3520, 1880 and 1810 years BP suggest the permanence of this kind of vegetation between 4000 years BP and the actual.

A Reserva Biológica de Poço das Antas localiza-se no Estado do Rio de Janeiro, na região sudeste do Brasil. O presente estudo teve por objetivo fornecer informações a respeito de características ambientais pretéritas da área por meio de análises palinológicas. Foram coletadas duas colunas de sedimentos e cinco amostras foram selecionadas para datação pelo método de radiocarbono, revelando as seguintes idades, da base ao topo dos testemunhos: coluna 1 - 1,20-1,16 m: 6080 ± 40 anos AP, 0,775-0,735 m: 4090 ± 40 anos AP e 0,38-0,34 m: 1880 ± 80 anos AP; coluna 2 - 1,22-1,18 m: 3520 ± 40 anos AP e 0,23-0,19 m, 1810 ± 40 anos AP. Foram retiradas três amostras da coluna 1 e duas da coluna 2 para análise palinológica: 1,20 m, 0,77 e 0,37 m da coluna 1 e 1,22 m e 0,21 m da coluna 2. O tratamento químico foi baseado em metodologia padrão de preparação de amostras palinológicas. A análise palinológica indica que em torno de 6080 anos AP a área de estudo era dominada pela Floresta Ombrófila e que, por volta de 4090 anos AP, a vegetação tinha mudado para uma floresta fragmentada, restrita às baixas colinas circundadas por áreas de campo aberto, pantanosas e turfosas. A permanência desse tipo de vegetação entre 4000 anos AP e o atual é sugerida pelas amostras datadas de 3520,1880 e 1810 anos AP.

Vegetation and hydrology changes in Eastern Amazonia inferred from a pollen record

Pollen, charcoal, and C14 analyses were performed on a sediment core obtained from Lake Tapera (Amapá) to provide the palaeoenvironmental history of this part of Amazonia. A multivariate analysis technique, Detrended Correspondence Analysis, was applied to the pollen data to improve visualization of sample distribution and similarity. A sedimentary hiatus lasting 5,500 years was identified in the Lake Tapera. Because the timing of the hiatus overlapped with the highest Holocene sea-level, which would have increased the local water table preventing the lake from drying out, it is clear that sea-level was not important in maintaining the lake level. Lake Tapera probably depended on riverine flood waters, and the sedimentary gap was caused by reduced Amazon River discharge, due to an extremely dry period in the Andes (8,000-5,000 years BP), when precipitation levels markedly decreased. The lack of Andean pollen (river transported) in the record after this event supports this interpretation. The pollen analysis shows that when sedimentation resumed in 1,620 cal. years BP, the vegetation around the lake was changed from forest into savanna. This record demonstrates the need to improve our understanding of climate changes and their associated impacts on vegetation dynamics.

Análises de pólen, carvões e datações C foram conduzidas em um testemunho coletado no lago Tapera (Amapá) com o objetivo de interpretar a história paleoambiental desta parte da Amazônia. Uma das técnicas de análises multivariadas, Análise de Correspondência Destendenciada (DCA), foi utilizada a fim de melhor visualizar a distribuição e similaridade das amostras. Foi identificado um hiato sedimentar com duração de 5.500 anos no lago Tapera. Como o hiato ocorreu simultaneamente ao nível do mar mais alto do Holoceno, o que deveria ter aumentado o lençol freático, impedindo assim o lago de secar, é evidente que variações do nível do mar não foram importantes na manutenção do nível do lago. O lago Tapera provavelmente dependia de água das cheias fluviais,e o hiato sedimentar foi causado por uma redução da descarga do Amazonas, devido a um período extremamente seco nos Andes (8.000-5.000 anos cal. AP), quando os níveis de precipitação diminuíram drasticamente. A ausência de pólen transportado dos Andes pelo rio Amazonas no registro sedimentar, após este evento, apóia esta interpretação. A análise palinológica demonstra que quando a sedimentação reiniciou, em 1.620 anos cal. AP, a vegetação em torno do lago havia mudado de floresta para savana. Este registro demonstra a necessidade de melhorar nosso entendimento sobre a extensão e os impactos das mudanças climáticas sobre a evolução da vegetação.