Tiago Osório Ferreira.

Os monólitos de solos consistem em perfis de solos preservados na sua condição intacta e, portanto, próxima à natural. Como vantagem do uso de monólitos de solos destaca-se, principalmente, a possibilidade de se observar e comparar um grande número de perfis em um só local. Cada monólito, por preservar as principais características que um solo apresenta no campo,permite a realização de inúmeras interpretações quanto à sua gênese, potencialidades e limitações para o uso. Este recurso,
adotado inicialmente na Rússia nas ultimas décadas do século XIX, vem sendo empregado, desde então, em diferentes partes
do mundo (por exemplo, Estados Unidos, Austrália e Holanda) com o intuito de promover ações de difusão e de popularização da Ciência do Solo. Cabe ressaltar, entretanto, que além de se destacar como importante ferramenta para a divulgação do conhecimento científico e da ciência do solo, a confecção de monólitos promove o treinamento nas etapas de coleta, descrição morfológica, análise e classificação de solos, contribuindo, desta forma, para ao aperfeiçoamento e à qualificação dos
estudantes envolvidos nas atividades. O presente projeto consiste em uma iniciativa que objetiva dar continuidade à instalação de um centro de referência e exposição de solos no Estado de São Paulo. Objetivos específicos a) Caracterizar morfológica, física, química e mineralogicamente os principais solos de referência do Município de Piracicaba e confeccionar seus respectivos monólitos; b) Elaborar um banco de dados de solos que permita embasar a transferência de tecnologia e o desenvolvimento de pesquisas futuras; c) Contribuir para o ensino da pedologia nos cursos de graduação e ensino fundamental através do uso dos monólitos, os quais devem permitir a visualização, em laboratório, da maioria das condições apresentadas pelos solos no campo, permitindo a comparação direta entre classes de solos com grande economia de tempo e recurso financeiro; d) Promover o treinamento de alunos na descrição, coleta, análise e classificação de solos contribuindo, desta forma, para ao aperfeiçoamento e à qualificação do estudante.

A mineração de ferro (Fe) tem um papel crucial na economia global, contudo, as - cada vez mais frequentes - rupturas de barragens contendo rejeitos de mineração exigem soluções ambientalmente seguras e economicamente sustentáveis. A deposição de rejeitos de mineração em ecossistemas naturais e agrícolas aumenta a preocupação acerca dos riscos à saúde humana, principalmente em ambientes estuarinos, onde a dissolução de óxidos de Fe, principal constituinte dos rejeitos, pode levar à liberação de elementos potencialmente tóxicos (EPTs) associados. Sete anos após o "Desastre de Mariana", o risco à saúde humana devido ao consumo de alimentos produzidos em solos impactados pelos rejeitos de mineração no estuário do Rio Doce ainda não foi avaliado. Além disso, o acúmulo de EPTs em plantas não-alimentícias constitui-se em uma oportunidade para a descontaminação ambiental. Nesse contexto, as estratégias de fitorremediação e fitomineração se destacam como alternativas para a remediação e o reaproveitamento de rejeitos de minério de Fe, respectivamente. Contudo, a capacidade fitoextratora dessas plantas depende de suas características (e.g., alta produção de biomassa) e da biodisponibilidade do elemento no solo ou rejeito. Nesse sentido, técnicas de fitomineração assistida química e/ou biologicamente podem ser aplicadas para aumentar o potencial das espécies. Diante do exposto, essa proposta tem como objetivos: i) Quantificar os teores totais de EPTs em solos, raízes, folhas e frutos, assim como teores de bioacessibilidade oral humana em solos e frutos das plantas cultivadas no estuário do Rio Doce; ii) Avaliar o potencial de fitorremediação de EPTs in situ pela Typha domingensis a partir de estratégias de fitorremediação assistida testadas isoladamente e em conjunto; iii) Aplicar estratégias de agromineração em rejeitos de minério de ferro para obtenção de biominério. O presente projeto fornecerá uma compreensão integrada do efeito dos EPTs nas plantas cultivadas no estuário do Rio Doce, bem como alicerçará medidas de mitigação para áreas afetadas por rejeitos de minério de Fe.

A agricultura tem papel-chave no enfrentamento das mudanças climáticas, o qual constitui-se como um dos maiores desafios do século 21. Além da questão climática, o manejo eficiente de resíduos, no qual os setores urbano e mineral têm papel importante, será fundamental em busca do desenvolvimento sustentável. Nesse contexto, o presente projeto orienta-se a partir da hipótese de que é possível reutilizar resíduos de construção civil (RCC), rico em cálcio (Ca), e rejeitos de mineração de ferro (RMFe) para uso na agricultura a fim de combater a degradação de solos e aumentar o sequestro de CO2. São propostas duas frentes de trabalho: A primeira estratégia consiste na avaliação dos RCC e RMF como condicionadores (Soil-amendment) de solo arenosos, visando a melhora de suas propriedades físicas, químicas e biológicas. A segunda estratégia consiste em utilizar os RCC e RMF como materiais de origem para construir solos "inteligentes" capazes de estocar grandes quantidades carbono (Climate-smart soils). Além disso, serão estudadas as interações organo-minerais entre Fe, Ca e MOS que possam ocorrer no Climate-smart soils, bem como possíveis alterações no ambiente geoquímico do solo que possam contribuir para estabilização da matéria orgânica e qualidade do solo. Dessa forma, esse estudo visa contribuir com a década da restauração, definida pela ONU (2021-2030), através de uma agricultura climática inteligente, aumentar o estoque de C e reduzir a erosão em solos arenosos. Em última instância, este projeto visa contribuir para as iniciativas da COP26 e IPCC no combate das mudanças climáticas, buscando a neutralidade e armazenamento de C.

The proposal describes activities for a 10-day visit to Universidade de São Paulo to be completed from September 5-15, 2022. The visitor is an expert in the biogeochemistry of nutrients and contaminants in soil and water and has several existing collaborators with USP that have arisen from student visiting his laboratory at North Carolina State University. The project seeks to strengthen existing collaborations and forge new relationships between the visitor and faculty at USP. Key activities will include:1. Meetings, writing sessions, and field trips with existing collaborators to progress current projects. 2. Seminars designed to introduce USP faculty and students to active projects in Duckworth research group to foster new collaborations.

Rupturas catastróficas de barragens contendo minas vêm aumentando em todo o mundo e aumentando a poluição ambiental. A fitomineração é uma tecnologia baseada em plantas com grande potencial para diminuir as ameaças associadas aos derramamentos de rejeitos de minas e fornecer potenciais recompensas econômicas por meio da produção de biominério. Embora o minério de ferro (Fe) seja o principal minério produzido globalmente, gerando grandes quantidades de rejeitos ricos em Fe, a fitomineração de Fe nos rejeitos é uma abordagem pouco estudada. Desta forma, este projeto tem como objetivo investigar o potencial de sideróforos, compostos biogênicos ligantes de Fe(III) de baixo peso molecular, para potencializar a fitomineração de Fe por Typha spp., uma planta conhecida por acumular metais. Para atingir nossa proposta, dois experimentos serão conduzidos. O Experimento I avaliará os efeitos de doses de ácido prolina-2'-desoximugiênico (PDMA) adicionadas a rejeitos de mineração ricos em Fe sobre a biodisponibilidade de Fe. Este experimento será conduzido por 30 dias, com 4 doses de PDMA, replicadas 5 vezes, e conduzidas em condições anóxicas e óxicas. De acordo com os resultados do Experimento I, o Experimento II será conduzido por 60 dias para avaliar se a adição de PDMA aumentará o acúmulo de Fe em Typha spp. em tecidos acima do solo. A dose de PDMA no Experimento II será a dose obtida no Experimento I em que o Fe estará mais disponível. As descobertas deste projeto fornecerão os primeiros insights sobre o uso de sideróforos na fitomineração de Fe, contribuindo também para nossa compreensão dos efeitos dos sideróforos na absorção de Fe pelas plantas.

Solos e plantas do estuário do Rio Doce foram afetados pelo rejeito de minério de ferro advindo a montante, após o rompimento da barragem de Fundão em Mariana (MG) em 2015, considerado um dos maiores desastres ambienteis globais. O rejeito é composto predominantemente de óxidos de ferro, o qual pode oxidar ou reduzir (processos de oxirredução ou redox) diante das condições físico-químicas alternantes em solos estuarinos. O processo de redução do ferro pode liberar metais traço (como cobalto, chumbo, níquel e zinco) adsorvidos ou oclusos aos minerais de ferro, tornando os metais biodisponíveis para organismos, com potencial riscos de contaminação ambiental e antrópica. Fósforo também pode ser liberado pela redução do ferro, com potenciais riscos de eutrofização do sistema solo-água estuarino, terrestre e marinho. Ademais, os poluentes liberados pelo rejeito de minério podem afetar as plantas presentes no estuário do Rio Doce, mas algumas dessas plantas podem acumular metais, favorecendo o processo natural de remediação do ambiente contaminado. Por exemplo, estudos prévios têm demonstrado que a espécie Typha domingensis é capaz de acumular metais nos tecidos vegetais. Por conseguinte, o presente projeto tem como objetivos: (i) Caracterizar e quantificar metais traço, ferro, fósforo e a mineralogia dos solos do estuário do Rio Doce; (ii) Quantificar a liberação de metais (Cu, Cr, Co, Mn, Ni, Pb e Zn) e biodisponibilidade ocasionada pela redução dos óxidos de ferro, através de incubações de laboratório dos solos estuarinos; (iii) Quantificar os teores de metais traços nas raízes, caules, folhas e frutos, bem como a produção de biomassa das plantas estuarinas; e (iv) Avaliar o potencial das espécies vegetais estuarinas Hibiscus tiliaceus e Typha domingensis para bioacúmulo de ferro e metais biodisponíveis, bem como os possíveis danos biológicos causados. Para atingir os objetivos conduziremos a quantificação por ICP-OES dos teores totais de Fe, P e dos metais Mn, Zn, Cu, Cr, Co, Ni e Pb, bem como o fracionamento sequencial das formas de Fe, P e metais. O experimento de incubação de solos estuarinos em laboratório será conduzido com três tratamentos (flutuação redox, constantemente óxico e constantemente anóxico); dos quais será mensurado as espécies de ferro (FeII e FeIII), concentrações de metais biodisponíveis e o C orgânico total e dissolvido, durante os distintos cenários redox. Extrações e análises dos tecidos vegetais fornecerão os teores de metais translocados e bioacumulados. Análises de atividades de enzimas extracelulares dos microrganismos fornecerão concentrações dos metais nos solos rizosféricos e não rizosféricos. Logo, o presente projeto fornecerá uma compreensão integrada do ecossistema estuarino do Rio Doce, com caracterização físico-química detalhada dos solos e plantas, alicerçando medidas de mitigação futuras.

Chamada CAPES/PRINT - Edital nº 41/2017

Projeto de educação coletiva para confecção de material destinado ao futuro Museu de Solos do Estado de São Paulo na ESALQ/USP, com coleta de amostras e confecção de banners.

Os metais pesados presentes nos rejeitos, solos, sedimentos e corpos d'água afetados pelo rejeito, são preocupações em todo o mundo devido aos efeitos adversos nos ambientes e na saúde animal e humana. Os óxidos de ferro estão entre os minerais mais importantes que controlam a dinâmica dos metais pesados no meio ambiente. Por causa de seu pequeno tamanho de partícula, grande área superficial e ocorrência de substituição isomórfica, esses minerais podem estabilizar metais pesados por adsorção, precipitação ou incorporação em sua estrutura cristalina. No entanto, os óxidos de ferro respondem rapidamente às condições ambientais e podem se transformam em outras formas termodinamicamente mais estáveis no ambiente de ocorrência. Neste sentido, transformações de óxido de ferro em solos afetados por altas concentrações de metais pesados (As, Cr, Cu, Zn e Pb e Al) vão regular a dinâmica desses elementos em diferentes condições redox. Devido à diversidade de espécies minerais, desordenamento em estruturas cristalinas e diferentes tamanhos das partículas, os óxidos de ferro podem tomar muitas rotas diferentes durante a transformação e, portanto, exercer diferentes efeitos sobre os metais pesados. O objetivo deste projeto de pesquisa é identificar e caracterizar as espécies minerais e seu comportamento na incorporação, adsorção e estabilidade de metais pesados em dois ambientes com condições redox contrastantes e diferentes estilos de manejo. As áreas de pesquisa localizam-se no Texas e no México, em áreas semiáridas cercadas por calcário onde há ocorrência de drenagem ácida de mina devido à oxidação de sulfetos. Estes locais estão em forte contraste com o estuário do Rio Doce, o qual foi afetado pelo maior desastre da indústria de mineração na história do Brasil em 2015. O plano de pesquisa inclui atividades de intercâmbio de equipes entre as instituições USP e TAMU, a fim de para visitar as universidades, participar das atividades de pesquisa, realizar experimentos especializados e fazer apresentações sobre o projeto e publicação de dados. Além disso, o treinamento conjunto de estudantes de pós-graduação será iniciado através do Estágio de Pesquisa no Exterior para estudantes de pós-graduação. Ambas as esquipes planejam iniciar uma colaboração de longo prazo, com o intuito de desenvolver outros projetos de pesquisa envolvendo a mineralogia do solo e a pedologia.

Sítio PELD HCES, aprovado no edital 2016 e que objetiva iniciar estudos de longa duração em comunidades bentônicas costeiras no litoral do ES, auxiliando a compreensão de efeitos climáticos sobre sua biodiversidade e ecologia, assim como permitir fundamentar ações de manejo de Áreas de Proteção Ambiental existentes na região

Avaliação de impactos dos rejeitos de minério da SAMARCO na biogeoquímica dos solos, biodiversidade e funcionamento de ecossistemas bentônicos

The alarming rise of CO2 in the atmosphere of the planet, that this year reached 400 ppm for the first time in the last 3 to 5 million years, and the certainty that fossil fuels will continue to be burned in the next decades, has made evident the need to intensify efforts in the study of the natural biospheric carbon sinks. The project proposed will provide solid methodological and conceptual tools and up-to-date estimates to assess the role of
seagrass sediments as long-term carbon stores helping to control that rise. A first global estimate and a model for Spanish seagrasses will be elaborated and the potential economical benefits for the country assessed.
Whilst the phenomenon of refractory accumulation has been extensively studied in terrestrial ecosystems, the estimates available for the marine coastal counterparts, known as Blue Carbon ecosystems, are still profoundly scarce, fragmentary, and biased. Moreover, the knowledge of factors responsible of its variability and the attempts to model it are virtually missing. During the last decade, part of the applicant team pioneered the study of the role of marine phanerogams as significant long-term carbon sink demonstrating that Posidonia oceanica, a Mediterranean endemic seagrass, exhibits the highest annual organic carbon flux towards the sink and the largest total stock among all seagrasses of the world. The estimates obtained are still nowadays reference values of the maximum long-term carbon storage capacity of seagrasses. That study aimed at shallow P. oceanica meadows, at the basic characterization of the sink, and at providing the first global top-end estimates. Changes in the carbon sequestration capacity along a depth gradient, the factors governing the stabilization of organic and inorganic carbon in the sediments (physical, chemical, and biological), or its potential monetization in the carbon markets were not addressed. SUMILEN represents an innovative natural next step forward with respect to previous projects by aiming (i) at improving and extending the estimates of stocks and fluxes of carbon to seagrass sediments (along a depth gradient and in 4 species), (ii) at studying and modelling some of the mechanisms that control that stocks and fluxes (to predict their evolution in a changing environment), (iii) at proposing a conceptual framework to help systematizing the outcomes of the studies that have proliferated during the last 5 years, and (iv) at assessing the economical potential of the carbon sequestered in the international carbon markets, providing a first estimate for Spain. The list of techniques to face those challenges will include (i) testing established and prototype continuous coring technology (allowing to sample the meadows over their entire depth range), (ii) the combination of various dating techniques (to estimate the average fluxes and changes in the fluxes over up to 6000 yrBP), (iii) up-to-date geochemical and edaphological techniques (to study the sources and mechanisms of carbon stabilization in the sediments), or (iv) a microbiological approach (to assess the specific and metabolic diversity of the microbes responsible of the degradation of the organic matter). To carry out the project, SUMILEN reunites a multidisciplinary international group encompassing ecologists, edaphologists, microbiologists, and carbon market analysts, from Spain (Catalonia, Galicia, and Basque Country), Australia (Perth), Brazil (São Paulo), and England (London).
185.945,00 ?

As regiões semiáridas apresentam características de solo e clima que representam problemas ao uso da terra para atividades agropecuárias, trazendo riscos de ordem socioeconômica e de degradação ambiental. Considerando a importância da falta de chuvas, as práticas agropecuárias no Semiárido brasileiro dividem-se em dois grandes grupos: agricultura irrigada e agricultura de sequeiro. A irrigação tem trazido benefícios para parte da população do Semiárido, mas problemas relacionados à qualidade do solo têm sido identificados. Na agropecuária praticada nas condições de sequeiro a utilização da terra é fundamentada no desmatamento, uso do fogo, estabelecimento de culturas alimentares e sobrepastejo. Essa forma de uso da terra, associada às condições edafoclimáticas do Semiárido, contribui com o aparecimento de núcleos de desertificação. Na tentativa de combater os danos ambientais nas áreas irrigadas e a desertificação nas áreas de sequeiro e, adicionalmente, viabilizar a produção de alimentos por agricultores que atuam nas duas vertentes são necessárias estratégias para manter ou recuperar a qualidade do solo. Boa parte das pesquisas até então realizadas por pesquisadores e mestrandos do Programa de Pós-graduação em Agronomia Solos e Nutrição de Plantas da Universidade Federal do Ceará (UFC), têm contribuído na busca por soluções para o uso dos solos no Semiárido. A formação dos pós-graduandos também é importante, pois estes representam profissionais com experiência para atuar no Semiárido. O Programa de Pós-graduação em Solos e Nutrição de Plantas da UFC passou a contar com o curso de doutorado em 2011, o que constitui oportunidade de aprimorar as pesquisas em ciência do solo no Semiárido. Adicionalmente, o curso de doutorado contribuirá com a formação de profissionais ainda mais qualificados para a pesquisa no Semiárido. No edital Pró-Integração se propõe parceria do Programa de Pós-graduação em Solos e Nutrição de Plantas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) com o Programa de Pós-graduação em Agronomia Solos e Nutrição de Plantas da UFC. No projeto são apresentados nove objetivos dentre os quais se destacam o aprimoramento das pesquisas sobre solos irrigados e em condições de sequeiro no Semiárido, integração entre pesquisadores das instituições participantes, aperfeiçoamento na formação de pós-graduandos, estímulo à cooperação internacional, formação de mestres e doutores e a divulgação das pesquisas sobre ciência do solo realizadas no Semiárido. São propostas dez ações que estarão sob a responsabilidade de dez professores/pesquisadores participantes do projeto, sendo cinco deles da Instituição Líder (ESALQ/USP) e seis da Instituição Associada (UFC). Ao final do projeto espera-se que sejam atingidas metas relacionadas não só à entrega de relatórios de acompanhamento, mas também àquelas relacionadas ao conhecimento dos solos, às alternativas de manejo e seus impactos na produção das culturas e na manutenção e/ou recuperação de atributos físicos e químicos dos solos, integração entre pesquisadores, formação de mestres e doutores, cooperação internacional e publicação de artigos em periódicos de impacto.

Número do processo: 471237/2011-6
Edital/Chamada: Universal 14/2011

Projeto de Cooperação Internacional pelo Programa CAPES / MINCyT (Universidad Nacional de Mar del Plata / UFF / UERJ / UFC) que tem como objetivo identificar e caracterizar biominerais de sílica, ferro e cálcio e seus processos biogeoquímicos em ambientes costeiros do Brasil e Argentina e relacioná-los com peculiaridades dos fatores ambientais para fins de interpretações de mudanças de ambientes, iniciando a formação de um quadro de pesquisadores voltados para essa temática. Tal grupo, trabalhando interdisciplinarmente, poderá combinar competências nas áreas de biologia, geologia, geoquímica, gestão ambiental, solos, sedimentologia, dinâmica costeira, hidrologia, entre outros. Estas ações se fortalecerão com a formação e aperfeiçoamento de um quadro de pesquisadores voltados para essas importantes e interdisciplinares temáticas ambientais.

Análise metagenômica de solos de manguezais do estado do Ceará visando o levantamento da biodiversidade, descoberta de novos genes para biossurfactantes e enzimas envolvidas com a degradação de hirocarbonetos do petróleo e/ou xenobióticos..