Palinomorfos esporopolínicos na plataforma continental interna sul do Rio Grande do Sul, Brasil

Authors

  • Debora Diniz Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande – FURG. Campus Carreiros, Av. Itália, km 8 Bairro Carreiros, Rio Grande, RS, Brasil.
  • Mariane Candido Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade do Vale do Rio dos Sinos – UNISINOS. Av. Unisinos, 950, Bairro Cristo Rei, São Leopoldo, RS, Brasil.
  • Nicolai Mirlean Laboratório de Oceanografia Geológica, Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande – FURG. Campus Carreiros, Av. Itália km 8 Bairro Carreiros, Rio Grande, Rio Grande do Sul, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.4072/rbp.2020.1.03

Abstract

Pollen and spore palynomorph diversity on Rio Grande do Sul inner continental shelf, southern Brazil. The knowledge of modern pollen and spore morphology are very important to consistent palynomorph identifications and robust interpretations on past vegetation and climate change. The objective of this work was to describe pollen and spore palynomorph assemblage over Rio Grande do Sul inner continental shelf, to facilitate and improve palynomorph descriptions and interpretations. The Rio Grande do Sul coastal area is NE/SW oriented, extends for over 600 km, and has two inlets, Patos and Tramandaí lagoons. The water masses that influence this region are Subantarctic Shelf Water, Tropical Water and south Atlantic Central Water, beyond two freshwater sources, from Rio de la Plata estuary and Patos lagoon. The wind circulation there is strongly seasonal, predominantly NE during summer and SW during winter. The surface sediments were sampled in two sites: (i) 48 samples from Balneário Hermenegildo (REMPLAC Project) and (ii) 5 samples from ‘Amazônia Azul’ Project, at Patos lagoon inlet area. We have identified the following families: one family of Bryophyta: Anthocerothaceae; eight families of Pteridophyta: Blechnaceae, Cyatheaceae, Equisetaceae, Lycopodiaceae, Ophioglossaceae, Osmundaceae, Pteridaceae and Polypodiaceae; three families of Monocotyledons: Arecaceae, Cyperaceae and Poaceae; and seven families of Eudicotyledons: Amaranthaceae, Asteraceae, Betulaceae, Fabaceae, Melastomataceae, Typhaceae and Verbenaceae. Almost all registered taxa represent the coastal vegetation from Rio Grande do Sul, except for Betulaceae (Alnus), representing montane forests, with anemophilous pollination and transported for long distances.

Keywords: pollen diversity, Quaternary, pollen description, Patos lagoon, continental shelf.

O conhecimento da morfologia de grãos de pólen e esporos modernos é muito importante para consistentes identificações e interpretações palinológicas sobre a vegetação pretérita e mudanças climáticas. O objetivo deste trabalho foi descrever o material esporopolínico recuperado de amostras superficiais da plataforma continental interna do Rio Grande do Sul, a fim de corroborar as interpretações em palinologia do Quaternário. A costa do Rio Grande do Sul possui orientação NE/SW, estendendo-se por mais de 600 km com duas desembocaduras: Lagoa dos Patos e Lagoa de Tramandaí. Esta região é influenciada pela Água Subantártica de Plataforma, Água Tropical e Água Central do Atlântico Sul, além de duas fontes de água doce, o aporte do Rio da Prata e da Lagoa dos Patos. A circulação atmosférica é fortemente sazonal, com predominância de ventos de nordeste durante o verão e de sudoeste durante o inverno. As amostras superficiais foram coletadas em duas áreas: (i) 48 amostras na região de Balneário Hermenegildo (Projeto REMPLAC) e (ii) cinco amostras na região de deságue da Lagoa dos Patos (Projeto ‘Amazônia Azul’). Os tipos esporopolínicos identificados foram: uma família de Bryophyta: Anthocerothaceae; oito famílias de Pteridophyta: Blechnaceae, Cyatheaceae, Equisetaceae, Lycopodiaceae, Ophioglossaceae, Osmundaceae, Polypodiaceae e Pteridaceae; três famílias de monocotiledôneas: Arecaceae, Cyperaceae e Poaceae; e sete famílias de Eudicotiledôneas: Amaranthaceae, Asteraceae, Betulaceae, Fabaceae, Melastomataceae, Typhaceae e Verbenaceae. Os táxons registrados, em sua maioria, representam a vegetação atual distribuída nos ecossistemas costeiros, exceto Betulaceae (Alnus), que ocorre em florestas montanas e sofre polinização anemófila, sendo transportado a longas distâncias.

Palavras-chave: diversidade polínica, Quaternário, descrição polínica, Lagoa dos Patos, Plataforma continental.

References

Amaral, P.G.C., Ledru, M.P., et al., 2006. Late Holocene development of a mangrove ecosystem in southeastern Brazil (Itanhaem, state of São Paulo) Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 241, 3–4, 608–620.

Athayde, F.D.P.F. & Windisch, P.G., 2006. Florística e aspectos ecológicos das pteridófitas em uma floresta de Restinga no estado do Rio Grande do Sul , Brasil Iheringia - Série Botânica 61, 1–2, 63–71.

Barreto, C.F., Barth, O.M., et al., 2006. Distribuição diferencial de palinomorfos na baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil Rev. Bras. Paleontol. 9, 1, 117–126.

Bartholomeu, R.L., Barros, M.A. De, et al., 2013. Tafonomia de esporos de pteridófitas encontrados em sedimentos turfosos quaternários do Rio de Janeiro, Brasil Anuário do Inst. Geociências - UFRJ 36, 1, 55–63.

Bauermann, S.G., Evaldt, A., et al., 2009. Grãos de pólen e esporos do Vale do Rio Caí, nordeste do Rio Grande do Sul, Brasil: descrições morfológicas e implicações paleoecológicas Gaea - J. Geosci. 5, 2, 86–106.

Bauermann, S.G., Evaldt, A.C.P., et al., 2010. Diferenciação polínica de Butia, Euterpe, Geonoma, Syagrus e Thritrinax e implicações paleoecológicas de Arecaceae para o Rio Grande do Sul Iheringia - Ser. Bot. 65, 1, 35–46.

Beecher, C.B. & Chmura, G.L., 2004. Pollen–-vegetation relationships in Bay of Fundy salt marshes Can. J. Bot. 82, 5, 663–670.

Behling, H., 1995. Investigations into the late Pleistocene and Holocene history of vegetation and climate in Santa Catarina (S Brazil) Veg. Hist. Archaeobot. 4, 3, 127–152.

Behling, H., 2002. South and southeast Brazilian grasslands during Late Quaternary times: A synthesis Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 177, 1–2, 19–27.

Birks, H.J.B. & Birks, H.H., 1980. Principles and methods of pollen analysis In: H.J.A. Birks & H.H. Birks (eds). Quat. Palaeoecol. Edward Arnold, London 156–176.

Boldrini, I.I., Trevisan, R., et al., 2008. Estudo florístico e fitossociológico de uma área às margens da lagoa do Armazém, Osório, Rio Grande do Sul, Brasil Rev. Bras. Biociências 6, 4, 355–367.

Bordin, J. & Yano, O., 2009. Novas ocorrências de musgos (Bryophyta) para o Estado do Rio Grande do Sul , Brasil Rev. Bras. Botânica 32, 3, 455–477.

Calliari, L.J., Pereira, P.S., et al., 2005. Variabilidade das Dunas Frontais no Litoral Norte e Médio do Rio Grande do Sul, Brasil Gravel 3, 15–30.

Cancelli, R.R., Evaldt, A.C.P., et al., 2007. Contribuição a morfologia polínica da família Asteraceae Martinov. no Rio Grande do Sul - parte I Pesqui. Botânica 58, 347–374.

Cancelli, R.R., Evaldt, A.C.P., et al., 2010. Catálogo palinológico de táxons da família Asteraceae Martinov, no Rio Grande do Sul Iheringia - Série Botânica 65, 2, 201–280.

Cañellas-Boltà, N., Rull, V., et al., 2016. Vegetation dynamics at Raraku Lake catchment (Easter Island) during the past 34,000years Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 446, 55–69.

Cordeiro, S.H. & Lorscheitter, M.L., 1994. Palinology of Lagoa dos Patos sediments, Rio Grande do Sul, Brazil J. Paleolimnol. 10, 35–42.

DeBusk, G.H., 1997. The distribution of pollen in the surface sediments of Lake Malawi, Africa, and the transport of pollen in large lakes Rev. Palaeobot. Palynol. 97, 1–2, 123–153.

Faegri, K. & Iversen, J., 1975. The text book of Pollen Analysis. Blackwell Scientific Publications, Oxford.

Freitas, A.G. & Carvalho, M.D.A., 2012. Análise morfológica e inferências ecológicas de grãos de pólen e esporos (últimos ~8.000 anos) da lagoa da Ferradura, Armação dos Búzios, RJ, Brasil Rev. Bras. Paleontol. 15, 3, 300–318.

Freitas, A.G., Carvalho, M. de A., et al., 2013. Pollen grains in Quaternary sediments from the Campos Basin, state of Rio de Janeiro, Brazil: Core BU-91-GL-05 Acta Bot. Brasilica 27, 4, 761–772.

Freitas, A.G. de, Carvalho, M. de A., et al., 2015. Bryophyte and pteridophyte spores and other palynomorphs in quaternary marine sediments from Campos Basin, southeastern Brazil: Core BU-91-GL-05 Acta Bot. Brasilica 29, 2, 161–174.

García-Moreiras, I., Sánchez, J.M., et al., 2015. Modern pollen and non-pollen palynomorph assemblages of salt marsh and subtidal environments from the Ría de Vigo (NW Iberia) Rev. Palaeobot. Palynol. 219, 157–171.

Goldenberg, R., Baumgratz, J.F. a, et al., 2012. Taxonomia de Melastomataceae no Brasil: retrospectiva, perspectivas e chave de identificação para os gêneros Rodriguesia 63, 1, 145–161.

Gosling, W.D., Mayle, F.E., et al., 2009. Differentiation between Neotropical rainforest, dry forest, and savannah ecosystems by their modern pollen spectra and implications for the fossil pollen record Rev. Palaeobot. Palynol. 153, 1–2, 70–85.

Hargreaves, P., 2008. Phytosociology in Brazil Am. J. Plant Sci. Biotechnol. 2, 2, 12–20.

Hjelle, K.L., 1997. Relationships between pollen and plants in human-influenced vegetation types using presence-absence data in western Norway Rev. Palaeobot. Palynol. 99, 1, 1–16.

Isacch, J.P., Costa, C.S.B., et al., 2006. Distribution of saltmarsh plant communities associated with environmental factors along a latitudinal gradient on the south-west Atlantic coast J. Biogeogr. 33, 5, 888–900.

Islebe, G.A. & Hooghiemstra, H., 1995. Recent pollen spectra of highland Guatemala J. Biogeogr. 22, 6, 1091–1099.

Jones, H.T., Mayle, F.E., et al., 2011. Characterisation of Bolivian savanna ecosystems by their modern pollen rain and implications for fossil pollen records Rev. Palaeobot. Palynol. 164, 3–4, 223–237.

Leal, M.G. & Lorscheitter, M.L., 2007. Plant succession in a forest on the Lower Northeast Slope of Serra Geral, Rio Grande do Sul, and Holocene palaeoenvironments, Southern Brazil Acta Bot. Brasilica 21, 1, 1–10.

Lima, I.D., Garcia, C.A.E., et al., 1996. Ocean surface processes on the southern Brazilian shelf: characterization and seasonal variability Cont. Shelf Res. 16, 10, 1307–1317.

Lima, L.G., Dillenburg, S.R., et al., 2013. Sea-level rise and sediment budget controlling the evolution of a transgressive barrier in southern Brazil J. South Am. Earth Sci. 42, 27–38.

Lorente, F.L. & Meyer, K.E.B., 2010. Palinomorfos da vereda da Fazenda Urbano, município de Buritizeiro, Minas Gerais, Brasil Iheringia - Série Botânica 65, 2, 133–169.

Lorscheitter, M.L., Ashraf, A.R., et al., 1998. Pteridophyte spores of Rio Grande do Sul flora, Brazil. Part I Palaentographica Abt. B. 246, 1–3, 1–113.

Lorscheitter, M.L., Ashraf, A.R., et al., 1999. Pteridophyte spores of Rio Grande do Sul flora, Brazil. Part II Palaentographica Abt. B. 251, 4–6, 72–234.

Luz, C.F.. P., Barth, O.M., et al., 2010. Modern processes of palynomorph deposition at lakes of the northern region of the Rio de Janeiro state, Brazil An. Acad. Bras. Cienc. 82, 3, 679–690.

Marangoni, J.C., 2003. Caracterização da paisagem de uma área de preservação: estudo de caso da Lagoinha (Rio Grande, RS) Atlântica 25, 2, 163–169.

Marangoni, J.C. & Costa, C.S.B., 2009. Diagnóstico ambiental das marismas no estuário da Lagoa dos Patos - RS Atlântica 31, 1, 85–98.

Marchant, R., Almeida, L., et al., 2002. Distribution and ecology of parent taxa of pollen lodged within the Latin American Pollen Database Rev. Palaeobot. Palynol. 121, 1, 1–75.

Masciadri, S., Stutz, S., et al., 2013. Modern pollen-vegetation relationship of plant communities in the Uruguayan Atlantic coast Rev. Bras. Botânica 36, 1, 31–44.

Medeanic, S., 2004. The distribution of palynomorphs in the superficial sediments on the margin of the Patos lagoon estuary, RS, Brazil, as compared with the actual vegetation Iheringia - Série Botânica 59, 2, 183–200.

Medeanic, S., 2006. The palynomorphs from surface sediments of intertidal marshes in the estuarine part of the Patos lagoon Iheringia - Série Botânica 61, 1–2, 49–62.

Medeanic, S. & Corrêa, I.C.S., 2010. Climatic changes in the coastal plain of the Rio Grande do Sul state in the Holocene: palynomorph evidences Panam. J. Aquat. Sci. 5, 287–297.

Medeanic, S. & Dillenburg, S.R., 2001. The Early Holocene palaeoenvironment history of the Tramandaí lagoon (RS, Brazil) In: R. Taborda, J. Cascalho, & L. Ortlieb (eds). V Reun. do Quaternário Ibérico / I Congr. do Quaternário Países línguas Ibéricas. GTPEQ / AEQUA / SGP, Lisboa 402–405.

Medeanic, S. & Silva, M.B., 2010. Indicative value of non-pollen palynomorphs (NPPs) and palynofacies for palaeoreconstructions: Holocene Peat, Brazil Int. J. Coal Geol. 84, 3–4, 248–257.

Medeanic, S., Corrêa, I.C.S., et al., 2007. Palinomorfos nos sedimentos de fundo da Laguna dos Patos-RS: aplicação nas reconstruções paleoambientais Gravel 5, 89–102.

Medeanic, S., Cordazzo, C. V., et al., 2008. Diversidade polínica de plantas em dunas no extremo sul do Brasil Gravel 6, 1, 67–80.

Medeanic, S., Torgan, L.C., et al., 2009. Holocene Marine Transgression in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul, Brazil: Palynomorph and Diatom Evidence J. Coast. Res. 25, 1, 224–233.

Missouri Botanical Garden, 2018. Missouri Botanical Garden Available at http://www.mobot.org.

Möller, O.O., Piola, A.R., et al., 2008. The effects of river discharge and seasonal winds on the shelf off southeastern South America Cont. Shelf Res. 28, 13, 1607–1624.

Mourelle, D. & Prieto, A.R., 2012. Modern pollen assemblages of surface samples and their relationships to vegetation in the campos region of Uruguay Rev. Palaeobot. Palynol. 181, 22–33.

Mourelle, D. & Prieto, A.R., 2016. Pollen and spores from surface samples in the campos region of Uruguay and their paleoecological implications Acta Bot. Brasilica 30, 3, 351–370.

Palma, C.B. & Jarenkow, J.A., 2008. Estrutura de uma formação herbácea de dunas frontais no litoral norte do Rio Grande do Sul, Brasil Biociências 16, 2, 114–124.

Pillar, V.D., Müller, S.C., et al. Eds., 2009. Campos sulinos: conservação e uso sutentável da biodiversidade. MMA, Brasília.

Piola, A.R., Matano, R.P., et al., 2005. The influence of the Plata River discharge on the western South Atlantic shelf Geophys. Res. Lett. 32, 1, 1–4.

PPG I, 2016. A community-derived classification for extant lycophytes and ferns J. Syst. Evol. 54, 6, 563–603.

Prieto, A.R., 1996. Late Quaternary Vegetational and Climatic Changes in the Pampa Grassland of Argentina Quat. Res. 45, 1, 73–88.

Rodríguez-Gallego, L., Masciadri, S., et al., 2012. Modern vegetation and pollen relationships in four southwestern Atlantic coastal lagoons Estuaries and Coasts 35, 785–798.

Sánchez-del-Pino, I., Fuentes-Soriano, S., et al., 2016. The metareticulate pollen morphology of Alternanthera Forssk. (Gomphrenoideae, Amaranthaceae) and its taxonomic implications Grana 55, 4, 253–277.

Santos, M.G. & Sylvestre, L. da S., 2001. Biodiversidade das angiospermas e pteridófitas: pteridófitas. Parte I. In: C.A. F. & D. I. C. A. (eds). Flora do Parq. Nac. da Restin. Jurubatiba e Arred. Rio Janeiro, Bras. List. florística e Fitogeogr. angiospermas, pteridófitas, algas Cont. Museu Nacional - Série Livros, Rio de Janeiro 143–152.

São Thiago, L.E.U., Barros, M.A. De, et al., 2007. Deposição palinológica atual em sedimentos de superfície do solo no médio Vale do Rio Paraíba do Sul (estados de São Paulo e Rio de Janeiro) Anuário do Inst. Geociências - UFRJ 30, 2, 55–64.

Schmitt, J.L. & Windisch, P.G., 2010. Biodiversity and spatial distribution of epiphytic ferns on Alsophila setosa Kaulf. (Cyatheaceae) caudices in Rio Grande do Sul, Brazil. Brazilian J. Biol. 70, 3, 521–528.

Seeliger, U., Cordazzo, C. V., et al., 2004. Areias do Albardão: um guia ecológico ilustrado do litoral no extremo sul do Brasil. Editora Ecoscientia, Rio Grande.

Souza, V.C. & Lorenzini, H., 2005. Botânica sistemática: guia ilustrado para identificação das famílias de angiospermas da flora brasileira, baseado em APG II. Instituto Plantarum.

Stevens, P.F., 2001. Angiosperm Phylogeny Website. Version 14, July 2017 [and more or less continuously updated since] Available at http://www.mobot.org.

Toledo, M.B. de, Barth, O.M., et al., 2009. Testing multivariate analysis in paleoenvironmental reconstructions using pollen records from Lagoa Salgada, NE Rio de Janeiro State, Brazil An. Acad. Bras. Cienc. 81, 4, 757–768.

Tomazelli, L.J., 1993. O regime de ventos e a taxa de migração das dunas eólicas costeiras do Rio Grande do Sul, Brasil Pesqui. em Geociências 20, 1, 18–26.

Traverse, A., 2007. Paleopalynology. (Second ed.). Springer, Dordercht.

Trojan-Rodrigues, M., Alves, T.L.S., et al., 2012. Plants used as antidiabetics in popular medicine in Rio Grande do Sul, southern Brazil J. Ethnopharmacol. 139, 1, 155–163.

Weng, C.A., Bush, M.B., et al., 2004. An analysis of modern pollen rain on an elevational gradient in southern Peru J. Trop. Ecol. 20, 1, 113–124.

Willard, D.A., 2004. Atlas of Pollen and Spores of the Florida Everglades Palynology 28, 1, 175–227.

Willard, D.A., Bernhardt, C.E., et al., 2004. Atlas of Pollen and Spores of the Florida Everglades Palynology 28, 1, 175–227.

Woo, H.J., Oertel, G.F., et al., 1998. Distribution of pollen in surface sediments of a barrier-lagoon system, Virginia, USA Rev. Palaeobot. Palynol. 102, 3–4, 289–303.

Ybert, J.-P., Carvalho, M. de A., et al., 2012. Dicionário Temático de Morfologia Esporopolínica. Museu Nacional, Rio de Janeiro.

Ybert, J.P., Bove, C.P., et al., 2017. Esporos e grãos de polen de plantas aquáticas da zona litoral do sudeste do Brasil.

Published

2020-07-14

How to Cite

Diniz, D., Candido, M., & Mirlean, N. (2020). Palinomorfos esporopolínicos na plataforma continental interna sul do Rio Grande do Sul, Brasil. Revista Brasileira De Paleontologia, 23(1), 48–62. https://doi.org/10.4072/rbp.2020.1.03