Original paper
Dry and cold climatic conditions in the formation of the present landscape in Southeastern Brazil An interdisciplinary approach to a controversially discussed topic
Lichte, Martin; Behling, Hermann
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 43 Issue 3 (1999), p. 341 - 358
28 references
published: Oct 6, 1999
ArtNo. ESP022004303003, Price: 29.00 €
Abstract
New evidence on the paleoclimatic history of Southeastern Brazil is being found and analyzed in mostly interdisciplinary geoscientific collaboration. Specific information on the paleoclimate can be correlated with the Quaternary processes that formed the modern landscape, which consists of a level of stoneline-covered isolated hills and slopes leaning to the level of the Sulamericana index plain. Usually we find crystalline bedrock. The stoneline in its turn is covered by a fine sediment. In the headwater areas of the present river level deposits of black organic rich material are found that yield abundant material for the analysis of fossil pollen. Pollen deposits from two regions of Southeastern Brazil, dated between 18.000 and >48.000 14C yr B.P., prove clearly that the last-glacial landscape was covered by extensive areas of subtropical grasslands and small areas of gallery forests along the rivers. The vegetation as seen from the pollen infers temperatures of 5° to 7°C below the present mean annual temperatures as well as dry conditions. This evidence is supported by Thermoluminescence dating of quartzes from clay samples that were taken from the hill tops and prove that the sediment was exposed to daylight about 20.000 yrs B.P., thus indicating transport by wind. There is a clear mineralogical and granulometrical contrast between bedrock and the sediment cover on top of the stonelines, and finally the position of the stonelines between the weathered bedrock and the sediment on the top of isolated hills proves as definitely as all the other aspects that the sediment cover consists of largely windtransported material. Thus the modern landscape presents forms influenced by the dry and cold climatic conditions that all the evidence has proved. The work for this paper was done on several occasions with partners from different disciplines.
Kurzfassung
Neues Material zur paläoklimatischen Geschichte des Südöstlichen Brasiliens wird in überwiegend interdisziplinärer geowissenschaftlicher Zusammenarbeit erarbeitet und analysiert. Spezielle Informationen zum Paläoklima können in Beziehung gesetzt werden zu den quartären Prozessen, die den Teil der aktuellen Landschaft geformt haben, der aus mit einer stoneline bedeckten isolierten Hügeln und an die Sulamericana-Fläche anschließenden Hängen besteht. Üblicherweise sind diese Hügel in kristallinem Gestein ausgebildet. Die stoneline selbst ist bedeckt durch ein feines Sediment. In den Quellmulden des aktuellen Flußniveaus liegen Linsen aus schwarzem Material, dessen reichhaltiger organischer Anteil eine große Menge an fossilen Pollen für die Analyse zur Verfügung stellt. Pollenablagerungen aus zwei Gebieten Südostbrasiliens, die ein C 14 Alter zwischen 18.000 und >48.000Jahren vor heute aufweisen, beweisen klar, daß die letzte glaziale Landschaft als Vegetation extensives tropisches Grasland und kleine Gebiete von Galeriewald entlang den Flüssen aufwies. Die Vegetation, die aus den Pollenbefunden deutlich wird, deutet Temperaturen von 5°-7° Celsius unterhalb der aktuellen Jahresmitteltemperaturen sowie trockene Bedingungen an. Diese Hinweise werden unterstützt durch Thermolumineszenzdatierungen von Quarzen aus Tonproben von Gipfeln der isolierten Hügel, die beweisen, daß das Sediment vor ca 20.000 Jahren vor heute dem Tageslicht ausgesetzt war. Dies deutet auf Windtransport des Materials hin. Es besteht ein klarer mineralogischer und granulometrischer Unterschied zwischen dem anstehenden Gestein und der Sedimentdecke über der stoneline. Schließlich beweist die Position der stoneline zwischen dem verwitterten anstehenden Gestein und dem Sediment selbst auf dem Gipfel der isolierten Hügel ebenso klar wie alle anderen Aspekte, daß die Sedimentdecke weitgehend aus windtransportiertem Material besteht. Die moderne Landschaft zeigt also Formen, die nachweisbar durch die trockenen und kalten klimatischen Bedingungen beeinflußt wurden. Die Geländearbeit für diese Veröffentlichung wurde in unterschiedlichen Phasen mit Partnern mehrerer Disziplinen durchgeführt.
Résumé
Des nouvelles découvertes concernant l'histoire paléoclimatique du sud-est du Brésil ont été trouvées et analysées en grande partie dans une collaboration interdisciplinaire et géoscientifique. Ces informations particulières sur le paléo-climat peuvent être mises en rapport aux processus quartenaires qui ont formé cette partie du paysage actuel consistant des collines isolées couvertes de stoneline et de pentes liées a l'étendue de Sulaméricana. Normalement ces collines consistent en roches cristallines. La stoneline même est couverte d'une sédimentation fine. Dans les creux de source du niveau actuel du fleuve, il y a des lentilles en matière noire dont la partie riche en matières organiques offre une grande quantité de pollens fossiles à la disposition de l'analyse. Les depots de pollens dans deux régions au sud-est du Brésil âgés C 14 entre 18.000 et 48.000 ans prouvent distinctement que le dernier paysage glacial a présenté une végétation marquée de larges prairies tropiques et de régions moins vastes, couvertes des galéries de forêts le long des rivières. La végétation étant évidente dans les dépôts de pollens indique des températures de 5-7 dégrees en-dessous de la moyenne des températures annuelles actuelles et fait preuve des conditions sèches de la région. Ces indications sont soutenues par des datations thermoluminescenses du quartz pris des échantillons d'argile pris sur les sommets des collines isolées et qui prouvent que la sédimentation était soumise à la lumière du jour il y a environ 20.000 ans. Cela porte a croire que la matière a été transportée par le vent. Il y a une différence claire du point de vue mineralogique et granulométrique entre les roches primitives et la sédimentation au-dessus de la stoneline. Finalement, la position de la stoneline entre les roches primitives érodées et la sédimentation même sur les sommets des collines isolées prouve aussi clairement que tous les autres aspects que la couche de sédimentation consiste en grande partie des matières transportées par le vent. Le paysage actuel montre donc des formes qui prouvent l'influence des conditions sèches et froides du climat. Les phases diverses du travail sur terrain destiné à cette publication ont été exécutées avec des partenaires de plusieurs disciplines.
Keywords
paleoclimatic • Southeastern Brazil • geoscientific • crystalline bedrock • fossil pollen • grassland • stonelines