The changing course of the Amazon River in the Neogene: center stage for Neotropical diversification

We review geological evidence on the origin of the modern transcontinental Amazon River, and the paleogeographic history of riverine connections among the principal sedimentary basins of northern South America through the Neogene. Data are reviewed from new geochronological datasets using radiogenic and stable isotopes, and from traditional geochronological methods, including sedimentology, structural mapping, sonic and seismic logging, and biostratigraphy. The modern Amazon River and the continental-scale Amazon drainage basin were assembled during the late Miocene and Pliocene, via some of the largest purported river capture events in Earth history. Andean sediments are first recorded in the Amazon Fan at about 10.1-9.4 Ma, with a large increase in sedimentation at about 4.5 Ma. The transcontinental Amazon River therefore formed over a period of about 4.9-5.6 million years, by means of several river capture events. The origins of the modern Amazon River are hypothesized to be linked with that of mega-wetland landscapes of tropical South America (e.g. várzeas, pantanals, seasonally flooded savannahs). Mega-wetlands have persisted over about 10% northern South America under different configurations for >15 million years. Although the paleogeographic reconstructions presented are simplistic and coarse-grained, they are offered to inspire the collection and analysis of new sedimentological and geochronological datasets.(AU)

Este trabalho é uma revisão das evidências geológicas sobre a origem do moderno rio Amazonas transcontinental, e a história paleogeográfica das conexões ribeirinhas entre as principais bacias sedimentares do norte da América do Sul durante o Neógeno. São revisados novos conjuntos de dados geocronológicos usando isótopos radiogênicos e estáveis, e de métodos geocronológicos tradicionais, incluindo sedimentologia, mapeamento estrutural, exploração sísmica e bioestratigrafia. O atual rio Amazonas e sua bacia continental se formaram durante o final do Mioceno e do Plioceno, através de alguns dos maiores eventos de captura de rio na história da Terra. Os sedimentos andinos são registrados pela primeira vez no leque fluvial do Amazonas por volta de 10,1-9,4 Ma, com um grande aumento na sedimentação a cerca de 4,5 Ma. O rio Amazonas transcontinental, portanto, se formou durante um período de cerca de 4,9 a 5,6 milhões de anos, por meio de vários eventos de captura de rios. Acredita-se que as origens do moderno rio Amazonas estejam ligadas às paisagens de inundação da América do Sul tropical (por exemplo, várzeas, pantanais, savanas sazonalmente inundadas). As áreas pantanosas persistiram em cerca de 10% do norte da América do Sul sob diferentes configurações por mais de 15 milhões de anos. Embora as reconstruções paleogeográficas apresentadas sejam simplistas, elas são oferecidas para inspirar a coleta e análise de novos conjuntos de dados sedimentológicos e geocronológicos.(AU)

The changing course of the Amazon River in the Neogene: center stage for Neotropical diversification

We review geological evidence on the origin of the modern transcontinental Amazon River, and the paleogeographic history of riverine connections among the principal sedimentary basins of northern South America through the Neogene. Data are reviewed from new geochronological datasets using radiogenic and stable isotopes, and from traditional geochronological methods, including sedimentology, structural mapping, sonic and seismic logging, and biostratigraphy. The modern Amazon River and the continental-scale Amazon drainage basin were assembled during the late Miocene and Pliocene, via some of the largest purported river capture events in Earth history. Andean sediments are first recorded in the Amazon Fan at about 10.1-9.4 Ma, with a large increase in sedimentation at about 4.5 Ma. The transcontinental Amazon River therefore formed over a period of about 4.9-5.6 million years, by means of several river capture events. The origins of the modern Amazon River are hypothesized to be linked with that of mega-wetland landscapes of tropical South America (e.g. várzeas, pantanals, seasonally flooded savannahs). Mega-wetlands have persisted over about 10% northern South America under different configurations for >15 million years. Although the paleogeographic reconstructions presented are simplistic and coarse-grained, they are offered to inspire the collection and analysis of new sedimentological and geochronological datasets.(AU)

Este trabalho é uma revisão das evidências geológicas sobre a origem do moderno rio Amazonas transcontinental, e a história paleogeográfica das conexões ribeirinhas entre as principais bacias sedimentares do norte da América do Sul durante o Neógeno. São revisados novos conjuntos de dados geocronológicos usando isótopos radiogênicos e estáveis, e de métodos geocronológicos tradicionais, incluindo sedimentologia, mapeamento estrutural, exploração sísmica e bioestratigrafia. O atual rio Amazonas e sua bacia continental se formaram durante o final do Mioceno e do Plioceno, através de alguns dos maiores eventos de captura de rio na história da Terra. Os sedimentos andinos são registrados pela primeira vez no leque fluvial do Amazonas por volta de 10,1-9,4 Ma, com um grande aumento na sedimentação a cerca de 4,5 Ma. O rio Amazonas transcontinental, portanto, se formou durante um período de cerca de 4,9 a 5,6 milhões de anos, por meio de vários eventos de captura de rios. Acredita-se que as origens do moderno rio Amazonas estejam ligadas às paisagens de inundação da América do Sul tropical (por exemplo, várzeas, pantanais, savanas sazonalmente inundadas). As áreas pantanosas persistiram em cerca de 10% do norte da América do Sul sob diferentes configurações por mais de 15 milhões de anos. Embora as reconstruções paleogeográficas apresentadas sejam simplistas, elas são oferecidas para inspirar a coleta e análise de novos conjuntos de dados sedimentológicos e geocronológicos.(AU)

AVALIAÇÃO DE IMPACTOS AMBIENTAIS EM UM ESTUÁRIO NEOTROPICAL DO LITORAL DE PERNAMBUCO, NORDESTE DO BRASIL

O Complexo Estuarino de Itapessoca, pertencente ao Ecossistema Estuarino de Itamaracá, caracteriza-se por um histórico de intensas atividades econômicas que se desenvolvem às margens de seus rios tributários, muitas vezes exercidas sem qualquer controle ou planejamento. Para relacionar eventos naturais e antrópicos com a idade do sedimento foi realizada a geocronologia pela determinação do radionuclídeo de chumbo Pb-210 em excesso (fallout), pela técnica de Fluxo Proporcional Gasoso. A geocronologia foi aplicada para rastrear a contaminação por mercúrio no ecossistema estuarino. Dos resultados de Pb-210, as taxas de sedimentação confirmaram a contaminação por Mercúrio (Hg) em Itamaracá desde 1965. Os eventos de precipitação extrema e seca têm também sido relacionados com o padrão de distribuição das concentrações de Hg em sedimentos profundos. Para investigar possíveis perturbações nos recentes processos de sedimentação na área de estudo, foram coletadas 20 amostras de sedimento de superfície e 2 testemunhos para análise das concentrações dos elementos químicos Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Ni, Pb, Si, Sr, Ti e Zn, determinadas pela técnica de Fluorescência de Raios-X por Dispersão de Energia - EDXRF. Por meio dos fatores de enriquecimento e razões entre alguns elementos associados a dados geocronológicos, foi possível identificar mudanças geoquímicas na sedimentação dos pontos amostrados, com aumento de minerais associados a frações finas e diminuição das proporções de elementos associados a frações grosseiras. A geocronologia revelou que o enriquecimento de Pb e o aumento acentuado dos fatores de enriquecimento de Ca e Sr estão fortemente associados à atividade antrópica da região (mineração e fabricação de cimento). As características da ictiofauna como a diversidade ou suas relações com as características abióticas foram estudadas na área. Um total de 76 espécies distribuídas em 33 famílias foi coletado. Aspectos como guildas funcionais e diversidade forma investigados e comparados entre as áreas de Catuama e Itapessoca. Embora muitas espécies de importância comercial na região estejam jovens, apenas uma espécie foi classificada como vulnerável (IUCN). Análise estatísticas mostraram que condutividade elétrica da água, Total de Sólidos Dissolvidos, salinidade e o metal zinco foram os fatores mais correlacionados com a composição especifica da ictiofauna embora nenhum padrão claro foi identificado. Este estudo revelou que a área de estudo possui relevância para a alimentação e abrigo para diversas espécies marinhas e que processos naturais parecem exercer maior influência sobre a composição da ictiofauna ocorrente.

The Itapessoca Estuarine Complex, belonging to the Itamaracá Estuarine Ecosystem, is characterized by a history of intense economic activities that develop along the banks of its tributary rivers, often performed without any control or planning. In order to relate natural and anthropic events with the age of the sediment, a geochronology was carried out by the determination of Pb-210 in excess (fallout), by the Gas Proportional Flow technique. Firstly, geochronology was applied to trace mercury contamination in the estuarine ecosystem. Two sediment cores were sampled, stratified and analysed by the Gas Proportional Flow Counter technique for determination of Pb-210 activity, a radionuclide applied to geochronology. Mercury was quantified in sediment samples by Cold Vapor Atomic Absorption Spectrometry, ranging from 0.17 to 1.29 mg.kg-1 in deep sediments. From the Pb-210 results, sedimentation rates of 0.84 (±0.07) cm.year-1 and 1.03 (±0.22) cm.year-1 confirmed Hg contamination in Itamaracá since 1965. Extreme precipitation and drought events have also been related to the distribution pattern of Hg concentrations in deep sediments. To investigate possible disturbances in the recent sedimentation processes in the study area, 20 surface sediment samples and 2 cores were collected for analysis of chemical elements Al, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Ni, Pb, Si, Sr, Ti and Zn concentrations, determined by Energy Dispersive X-Ray Fluorescence - EDXRF technique. Through the enrichment factors and ratios between some elements associated with geochronological data, it was possible to identify geochemical changes in the sedimentation of the sampled points, with an increase in minerals associated with fine fractions and a decrease in the proportions of elements associated with coarse fractions. The geochronology revealed that the enrichment of Pb and the marked increase in the enrichment factors of Ca and Sr are strongly associated with the anthropic activity of the region (mining and cement factory). A total of 76 species distributed in 33 families were collected. Aspects such as functional guilds and diversity were investigated and compared between Catuama and Itapessoca. Although many species of commercial importance in the region are young, only one species was classified as vulnerable (IUCN). Statistical analyses showed that electrical conductivity of the water, Total Dissolved Solids, salinity and the metal zinc were the factors most correlated with the fish assemblage variation although no clear pattern were found. This study revealed that the study area has relevance for feeding and shelter for several marine species and that natural processes seem to exert more influence on the composition of the occurring ichthyofauna.

Geochemistry and geochronology of surficial acre basin sediments (western amazonia): key information for climate reconstruction

Geochemical and geochronological analyses of samples of surficial Acre Basin sediments and fossils indicate an extensive fluvial-lacustrine system, occupying this region, desiccated slowly during the last glacial cycle (LGC). This research documents direct evidence for aridity in western Amazonia during the LGC and is important in establishing boundary conditions for LGC climate models as well as in correlating marine and continental (LGC) climate conditions.

As análises geoquímicas e geocronologicas de amostras superficiais de sedimentos e fosseis encontrados no norte da bacia do Acre, indicam um sistema extensivo fluvio-lacrustrino ocupando esta região dissecando lentamente durante o último ciclo glacial (LGC). Esta pesquisa documenta evidência direta para aridez na Amazônia Ocidental no Quaternário, e é importante no estabelecimento de condições dos limites para os modelos climáticos para o LGC como também na corelação entre as condições climáticas (LGC) marinhas e continentais.

GEOCHEMISTRY AND GEOCHRONOLOGY OF SURFICIAL ACRE BASIN SEDIMENTS (WESTERN AMAZONIA): KEY INFORMATION FOR CLIMATE RECONSTRUCTION.

Geochemical and geochronological analyses of samples of surficial Acre Basin sediments and fossils indicate an extensive fluvial-lacustrine system, occupying this region, desiccated slowly during the last glacial cycle (LGC). This research documents direct evidence for aridity in western Amazonia during the LGC and is important in establishing boundary conditions for LGC climate models as well as in correlating marine and continental (LGC) climate conditions.

As análises geoquímicas e geocronologicas de amostras superficiais de sedimentos e fosseis encontrados no norte da bacia do Acre, indicam um sistema extensivo fluvio-lacrustrino ocupando esta região dissecando lentamente durante o último ciclo glacial (LGC). Esta pesquisa documenta evidência direta para aridez na Amazônia Ocidental no Quaternário, e é importante no estabelecimento de condições dos limites para os modelos climáticos para o LGC como também na corelação entre as condições climáticas (LGC) marinhas e continentais.