Comparação entre os métodos da difração a laser e pipeta para análise granulométrica de sedimentos fluviais da Bacia Amazônica
DOI:
https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2025.232770Palavras-chave:
Rio Negro, Arquipélago de Mariuá, Análise Granulométrica, Grandes Rios AmazônicosResumo
A análise granulométrica em sistemas fluviais é importante para análises dos processos de erosão e deposição de planícies de inundação e ilhas fluviais, além de contribuir para estudos paleohidrológicos e paleoclimáticos. Atualmente, os métodos de sedimentação e da difração a laser são utilizados para determinar o tamanho das partículas de solos e sedimentos. Ambos os métodos têm limitações, especialmente no tratamento de sedimentos finos, onde diferenças na esfericidade e formato das partículas podem influenciar os resultados. Esse trabalho tem como objetivo comparar os resultados da análise granulométrica por diferentes métodos em amostras de sedimentos coletadas em ambientes fluviais localizados na bacia Amazônica. Foram avaliadas 11 amostras de sedimentos em sete sessões amostrais durante o período de águas baixas em um trecho anabranching do médio rio Negro (Arquipélago de Mariuá). As coletas compreendem diferentes unidades fluviais (ilhas, planície de inundação e barras de areia). Os resultados indicam boa correlação entre os métodos, com coeficiente de correlação linear de Pearson elevado, baixa variância e pouca diferença entre as médias granulométricas, bem como baixos valores de erro médio e raiz do erro quadrático médio. O coeficiente de determinação foi moderado, particularmente nas ilhas do arquipélago de Mariuá. Os maiores erros ocorreram em sedimentos finos, onde a difração a laser demonstrou superestimar a fração de silte e subestimar a fração de argila, provavelmente devido à baixa esfericidade das partículas. A análise textural evidenciou discrepâncias nas convenções granulométricas, indicando que a escolha do método pode influenciar nas interpretações em ambientes fluviais específicos.
Downloads
Referências
ALMEIDA, B. G.; DONAGEMMA, G. K.; RUIZ, H. A.; BRAIDA, J. A.; VIANA, J. H. M.; REICHERT, J. M. M.; OLIVEIRA, L. B.; CEDDIA, M. B.; WADT, P. S.; FERNANDES, R. B. A.; PASSOS, R. R.; DECHEN, S. C. F.; KLEIN, V. A.; TEIXEIRA, W. G. Padronização de Métodos para Análise Granulométrica no Brasil. Comunicado Técnico, Rio de Janeiro, 2012.
ALVES, N. S. Mapeamento Hidromorfodinâmico do Complexo Fluvial de Anavilhanas: Contribuição aos Estudos de Geomorfologia Fluvial de Rios Amazônicos. Tese de Doutorado (Universidade de São Paulo - USP) São Paulo, Brasil, 2013.
BANDEIRA, I. C. N.; ADAMY, A.; ANDRETTA, E. R.; CONCEIÇÃO, R. A. C.; ANDRADE, M.M.N. Terras caídas: Fluvial erosion or distinct phenomenon in the Amazon?. Environmental Earth Sciences, v. 77, n. 222, 2018.
BIEGANOWSKI, A.; RYZAK, M.; SOCHAN, A.; BARNA, G.; HERN´ADI, H.; BECZEK, M.; POLAKOWSKI, C.; MAKO, A. Laser diffractometry in the measurements of soil and sediment particle size distribution. Adv. Agron. v. 151, 215–279, 2018. https://doi.org/ 10.1016/bs.agron.2018.04.003.
CALLESEN, I.; LISKI, J.; RAULUND-RASMUSSEN, K.; OLSSON, M. T.; TAU-STRAND, L.; VESTERDAL, L., et al. Soil carbon stores in Nordic well-drained forest soils relationships with climate and texture class. Glob. Chang. Biol. 9, 358–370, 2003.
CAMARGO, M. G. SISGRAN: Um sistema de código aberto para análises granulométricas do sedimento. Revista Brasileira de Geociências, v. 36, n. 2, pp. 371-378, 2006.
CAMPBELL, K. E.; FRAILEY, C. D.; ROMERO-PITTMAN, L. The Pan-Amazonian Ucayali Peneplain, late Neogene sedimentation in Amazonia, and the birth of the modern Amazon River system. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, n.239,166-219, 2006. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2006.01.020.
CARVALHO, J. A. L. Erosão Nas Margens do Rio Amazonas: o Fenômeno das Terras Caídas e suas Implicações na vida dos moradores. Tese - Programa de Pós-Graduação em Geografia. Niterói/RJ: Universidade Federal Fluminense, 2012.
COULTER, B. Instruction for use: LS 13 320 laser diffraction particle size analyzer. 2011.
DI STEFANO, C., FERRO, V., MIRABILE, S. Comparison between grain-size analyses using laser diffraction and sedimentation methods. Biosyst. Eng. 106, 205–215, 2010. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2010.03.013.
DONAGEMMA, G. K.; VIANA, J. H. M.; ALMEIDA, B. G.; RUIZ, H. A.; KLEIN, V. A.; DECHEN, S. C. F.; FERNANDES, R. B. A. Análise Granulométrica. In: Manual de Métodos de Análise de Solo. TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. (Orgs.). EMBRAPA Solos, 2017.
DROBNIK, T.; GREINER, L.; KELLER, A.; GRÊT-REGAMEY, A. Soil quality indicators – from soil functions to ecosystem services. Ecol. Indic. v. 94, 151–169, 2018. https://doi.org/ 10.1016/j.ecolind.2018.06.052.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA). Manual de métodos de análise de Solo. Rio de Janeiro. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. 1997, 212p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA). Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. EMBRAPA, Brasília, 2018.
ESHEL, G.; LEVY, G. J.; MINGELGRIN, U.; SINGER, M. J. Critical evaluation of the use of laser diffraction for particle-size distribution analysis. Soil Sci. Soc. Am. J. 68, 736–743, 2004. https://doi.org/10.2136/sssaj2004.7360.
FAÉ, G. S.; MONTES, F.; BAZILEVSKAYA, E.; AÑO, R. M.; KEMANIAN, A. R. Making soil particle size analysis by laser diffraction compatible with standard soil texture determination methods. Soil Sci. Soc. Am. J. v. 83, 1244–1252, 2019. https://doi.org/ 10.2136/sssaj2018.10.0385.
FISHER, P.; AUMANN, C.; CHIA, K.; O’HALLORAN, N.; CHANDRA, S. Adequacy of laser diffraction for soil particle size analysis. PLOS ONE, v. 12, n. 5, 2017. https://doi. org/10.1371/journal.pone.0176510.
ISO 11277. ISO 11277: Soil Quality — Determination of Particle Size Distribution in Mineral Soil Material — Method by Sieving and Sedimentation. International Organization for Standardization. 2009.
ISO 11277. ISO 11277: Soil Quality — Determination of Particle Size Distribution in Mineral Soil Material — Method by Sieving and Sedimentation. International Organization for Standardization. 2020.
ISO 13320, 2020. ISO 13320: Particle Size Analysis—Laser Diffraction Methods. International Organization for Standardization, 2020.
LATRUBESSE, E. M. Patterns of anabranching channels: The ultimate end-member adjustment of mega rivers. Geomorphology, v. 101, pp. 130–145, 2008.
LATRUBESSE, E. M., FRANZINELLI, E. The late Quaternary evolution of the Negro River, Amazon, Brazil: Implications for island and floodplain formation in large anabranching tropical systems. Geomorphology, 70, p. 372–397, 2005.
MAIA, R. G.; GODOY, H. K.; YAMAGUTI, H. S.; MOURA, P. A.; COSTA, F. S. F.; HOLANDA, M. A.; COSTA, J. A. Projeto carvão no Alto Amazonas. Final report. Rio de Janeiro CPRM, 1977.
MALVERN INSTRUMENTS LTD. Mastersizer 2000 user manual. 2007.https://www.scribd.com/document/549962884/Mastersizer-3000- User-Manual-English-MAN0474-07-EN-00
MARINHO, R. R., FILIZOLA JUNIOR, N. P., CREMON, É. H. Analysis of Suspended Sediment in the Anavilhanas Archipelago, Rio Negro, Amazon Basin. Water, 12, 1073, 2020.
MARINHO, R. R.; ZANIN, P. R.; FILIZOLA, N. P. The Negro River in the Anavilhanas Archipelago: streamflow and geomorphology of a complex anabranching system in the Amazon. EARTH SURFACE PROCESSES AND LANDFORMS, v. 47, p. 1-16, 2021.
PYE, K. Aeolian dust and dust deposits. Academic Press, 1987.
QUEIROZ, M. S, Dinâmica Geomorfológica do Complexo Fluvial de Mariuá, Rio Negro, Bacia Amazônica. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Geografia da Universidade Federal do Amazonas), Manaus, 2022.
QUEIROZ, M. S.; ALVES, N. S. Conditioning Factors of “Terras Caídas” in Lower Solimões River – Brazil. Caminhos de Geografia, v. 22, pp. 220-233, 2021.
QUEIROZ, M. S.; LIMA, J. A.; MARINHO, R. R. Caracterização Física dos Sedimentos do Arquipélago Fluvial de Mariuá, Rio Negro, Bacia Amazônica. In: MARINHO, R. R.; SOUZA, G. A.; SILVA NETO, J. C. A. (Orgs.). A Geografia Amazônica em múltiplas escalas Volume 2. 1ed.Manaus: EDUA, 2022, v. 1, p. 179-196.
QUEIROZ, M. S.; MARINHO, R. R.; CARVALHO, J. A. L. SILVA, C. F., The Geomorphological Landscape of the Mariuá Archipelago: An Anabranching Megacomplex System in the Negro River, Amazon Basin (Brazil). 2025 Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=5087164 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.5087164.
QUEIROZ, M. S.; MARINHO, R. R.; ALVES, N. S.; RODRIGUES, C. Arquipélago de Anavilhanas: Uma revisão das suas formas, processos e origem. Revista Geonorte, v. 15, 2024.
QUEIROZ, M. S.; SOARES, A. P. A.; TOMAZ NETO, A. G. Comunidades rurais ribeirinhas e as águas do rio Solimões no município de Iranduba – Amazonas. Revista Brasileira de Meio Ambiente, v.4, n.1.108-119, 2018.
SCHOENHOLTZ, S. H.; MIEGROET, H. V.; BURGER, J. A. A review ofchemical and physical properties as indicators of forest soil quality: challengesand opportunities. For. Ecol. Manag. 138, 335–356, 2000. doi: 10.1016/S0378-1127(00)00423-0.
SHAO, Y. (Org.). Physics and modelling of wind erosion. Springer, 2008.
SHEPARD, F. P. Nomenclature based on sand-silt-clay ratios. Journal Sedimentary Petrology, 24:151-158, 1954.
SINKOVICOVA, M.; IGAZ, D.; KONDRLOVA, E.; JAROSOVA, M. Soil Particle Size Analysis by Laser Diffractometry: Result Comparison with Pipette Method. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. v. 245, 2017, 072025 https://doi.org/10.1088/1757-899X/245/7/072025.
SVENSSON, D. N.; MESSING, I.; BARRON, J. An investigation in laser diffraction soil particle size distribution analysis to obtain compatible results with sieve and pipette method. Soil & Tillage Research, v. 223, 2022.
TATUMI, H.; YEE, M.; SOARES, E. A. A.; SOUZA, J. J.; GRUDZIN, E. D. O.; MUNITA, C. S.; RIBEIRO, R. B.; SOARES, A.; SILVA, N. A.; FERNANDES, C. P.; MATHIAS, M. T.; ROCCA, R. R.; NAGABHUSHANA, K. R.; LOKESHA, H. S.; ROCHA, M. S.; LOPEZ, L. A. C.; VENÂNCIO, D. W. P.; COSTA, S. S. Radiometric and stimulated luminescent characterization of Amazonian sediments from the Middle Rio Negro, Western Amazon. Radiation Physics and Chemistry, v. 1, p. 111117-28, 2023.
TAUBNER, H.; ROTH, B.; TIPPKOTTER, R. Determination of soil texture: Comparison of the sedimentation method and the laser-diffraction analysis. J. Plant Nutr. Soil Sci. 172, 161–171, 2009. https://doi.org/10.1002/jpln.200800085.
TOMÁŠOVÁ, G.; PASEKA, S.; BAJER, A. Comparison of laser diffractometry and pipetting methods for particle size determination: A pilot study on the implications of result discrepancies on soil classification. Soil Sci. Soc. Am. J, v. 89, 2025.
ÚJVÁRI, G.; KOK, J. F.; VARGA, G.; KOVÁCS, J. The physics of wind-blown loess: Implications for grain size proxy interpretations in Quaternary paleoclimate studies. Earth-Science Reviews, v. 154, 247– 278, 2016.
VARGA, G.; KOVÁCS, J.; SZALAI, Z.; CSERHÁTI, C.; ÚJVÁRI, G. Granulometric characterization of paleosols in loess series by automated static image analysis. Sedimentary Geology, 370, 1–14, 2018.
VIANA, J. H. M.; DONAGEMMA, G. K. Influência da temperatura de secagem da amostra na proporção das frações granulométricas de alguns Latossolos. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2011. 7 p. (Embrapa Milho e Sorgo: Comunicado Técnico, 188).
WENTWORTH, C.K. A scale of grade and class terms for clastic sediments. Journal of Geology, v. 30, pp. 377-392, 1922.
YANG, X.; ZHANG, Q.; LI, X.; JIA, X.; WEI, X.; SHAO, M. Determination of soil texture by laser diffraction method. Soil Sci. Soc. Am. J. 79, 1556–1566, 2015. https://doi.org/ 10.2136/sssaj2015.04.0164.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Matheus Silveira de Queiroz, Rogério Ribeiro Marinho, Antonio Fábio Sabbá Guimarães Vieira , Francisco Weliton Rocha Silva
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution BY-NC-SA que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista. A licença adotada enquadra-se no padrão CC-BY-NC-SA.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
