Caracterização dos solos da ilha de Santiago (Cabo Verde) numa perspectiva de sustentabilidade ambiental

Abstract

As respostas geoquímicas do ambiente são controladas, em primeiro lugar, pelos processos naturais, geológicos, pedológicos, climáticos e biológicos. Sobrepondo-se a essa herança, a presença do homem adquire papel importante pelas possibilidades de alteração que promove no ambiente geoquímico a partir das concentrações urbanas, actividades industriais e agrícolas. Nos últimos anos a cartografia geoquímica tem assumido uma importância relevante já que tem sido largamente reconhecido que para se identificar e quantificar a poluição antropogénica é fundamental a existência de mapas que apresentem os valores de fundo geoquímico natural. O principal objectivo deste estudo é o estabelecimento de uma base de dados geoquímicos da ilha de Santiago (Cabo Verde) utilizando os solos como meio amostral. Esta base de dados geoquímicos permitiu caracterizar o estado actual dos solos da ilha de Santiago e estabelecer os valores de fundo geoquímico. A ilha de Santiago, com uma área de 991km2, é a maior ilha do arquipélago representando cerca de 25% da área total. Tem forma adelgaçada na direcção Norte-Sul, apresentando um comprimento máximo de 54,9km entre a ponta Moreia, a Norte, e a ponta Mulher Branca, a Sul, e uma largura máxima de 29km entre a ponta Janela, a Oeste, e a ponta Praia Baixo, a Leste. Apresenta uma altitude máxima de 1392m. No presente trabalho foram seguidas as recomendações do projecto “IGCP 259 – International Geochemical Mapping” no que se refere aos procedimentos de amostragem, preparação física das amostras, análise química e controlo de qualidade dos resultados. Na ilha de Santiago foram colhidas 278 amostras de solos correspondendo a uma densidade de amostragem de 0.28 amostras por km2. As amostras foram decompostas com uma solução modoficada de áqua régia e analisadas para 37 elementos (Ag, Al, As, Au, B, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu,Fe, Hg, K, La, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Sc, Se, Sr, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W and Zn) por ICP-ES. Foram ainda determinados 5 parâmetros característicos do solo (pH, condutividade, matéria orgânica, cor e textura). Os padrões geoquímicos obtidos através dos mapas de distribuição espacial foram correlacionados com vários factores designadamente a natureza da rocha mãe, o tipo de solo e ainda com algumas fontes de contaminação. A utilização da Análise em Componentes Principais permitiu distinguir diferentes tipos de associações de variáveis realçando a importância das associações do tipo geogénico relativamente às associações to tipo antropogénico. A associação Na-CE assinala as áreas onde o impacto das actividades humanas influência os valores de fundo geoquímico

ABSTRACT: In recent years, environmental geochemical mapping has assumed an increasing relevance and the separation of geochemical values to discriminate background and baseline values of geogenic sources from anthropogenic sources is one of the more critical aims of spatial data representation. The geochemical baseline indicates the actual content of an element in the surficial environment at a given point in time and includes the geogenic natural content (background) and the anthropogenic contribution in the soils. The definition of background (geogenic values) is very important in environmental legislation which fixes, at different levels in various countries, the action limits for both inorganic and organic elements and compounds in soils. The main purpose of the present study was the establishment of a low-density geochemical soil database of Santiago island (Cape Verde) in order to characterize the surface environment, to determine geochemical baseline and the background levels in top-soil samples. Santiago island, a volcanic island, has a surface area of 991 km2 and a maximum elevation of 1392m at Pico da Antónia. The standard procedures set by IGCP Project 259 “International geochemical Mapping” for sampling, sampling preparation, analysis and analytical quality control were applied to achieve a consistent database. In the Santiago island, 278 soils samples were collected at a density of 0.28 sample per km2 for the purpose of compiling an environmental geochemical atlas. Each sample was digested in a modified aqua regia solution and analysed for 37 elements (Ag, Al, As, Au, B, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu,Fe, Hg, K, La, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Sc, Se, Sr, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W and Zn) by ICP-AES and five soil parameters (pH, conductivity, organic matter colour, and texture). The geochemical patterns obtained from spatial distribution maps were correlated with several factors such as the nature of the parent material, the soil type and some sources of anthropogenic contamination. Elemental associations obtained by means of R-mode factor analysis are very useful in distinguishing geochemical data, where geogenic sources (Fl, F2, F3; F4 associations) are dominant in comparison to anthropogenic sources (e.g., F5 association). The association F5 (Na-CE) clearly marks areas where human activities mostly influence baseline values.