dissertação
Evaluation of airborne gamma-ray spectrometry in contrasting landscapes under tropical conditions
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciência do Solo
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
Agência de fomento
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extensão
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A área deste trabalho está localizada na região sul do Estado de Minas Gerais, que apresenta uma grande complexidade geológica, juntamente com diferentes paisagens geomorfológicas e tipos de solo, com predominância dos solos intemperizados. A área de estudo conta com levantamento aerogamaespectrométrico confiável e de alta resolução em todo o seu território, realizado pela antiga Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais (CODEMIG) em parceria com a CPRM (Serviço Geológico do Brasil). A aerogamaespectrometria detecta a radiação gama natural nos 30 cm superiores da superfície da Terra. Os isótopos emissores de raios gama usados neste sensoriamento remoto passivo são as séries de decaimento do 40K, 238U e 232Th. Eles são usados para inferir as concentrações de K, U e Th. O uso integrado de imagens gamaespectrométricas com modelos de elevação digital tem grande potencial em ciências do solo e tem sido amplamente utilizado para mapeamento de regolito, pesquisa de evolução de paisagem, aplicações ambientais e outros. No Brasil, o uso se aplica predominantemente ao mapeamento geológico e à exploração mineral. Esta dissertação de mestrado visa abrir caminhos para a utilização desses dados no departamento de ciências do solo e também compreender os aspectos que envolvem o uso desses dados no ambiente tropical. Para tanto, a dissertação está dividida em duas partes. A primeira apresenta um referencial teórico sobre os princípios da aerogamaespectrometria e uma compilação de artigos científicos publicados a respeito da aplicação na ciência do solo. A segunda parte contém um artigo científico que visa: I) compreender a influência dos atributos ambientais na dinâmica das concentrações de %K, eTh e eU obtidos por Aerogamaespectrometria em paisagens contrastantes do sul de Minas Gerais; II) compreender como a pedogênese altera a assinatura de radioelementos em paisagens tropicais; III) avaliar o potencial das imagens gamaespectrométricas no mapeamento do material de origem do solo para estudos regionais. Para atingir esses objetivos, as respostas gamaespectrométricas foram comparadas entre paisagens em diferentes estágios geomorfológicos para quatro grupos litológicos distintos.
Abstract
The area of this work is located in the south region of Minas Gerais State, which presents a great geological complexity, along with different geomorphological landscapes and soil types, with predominance of the weathered soils. The study area has a reliable and high resolution airborne gamma-ray spectrometry survey throughout its territory performed by the former Economic Development Company of Minas Gerais (CODEMIG) in partnership with CPRM (Brazil Geological Service). Airborne gamma-ray spectroscopy detects the natural gamma radiation in the upper 30 cm of the Earth’s surface. The gamma-ray emitting isotopes used in this passive remote sensing are 40K, 238U and 232Th decay series. These are used to infer K, U and Th concentrations. The integrated use of gamma spectrometric images with digital elevation models has great potential for application in soil sciences and has been widely used for regolith mapping, landscape evolution research, environmental applications and others. In Brazil, the usage applies predominantly to geological mapping and mineral exploration. This master's dissertation aims to open paths for the use of these data in the department of soil science and also to understand the aspects that involve the use of these data in the tropical environment. For this purpose, the dissertation is divided in two parts. The first one presents theorical reference about principles of gamma-ray spectrometry and a compilation of scientific papers published regarding soil science. The second part has a scientific article which aims: I) understand the influence of environmental attributes on the dynamics of %K, eTh and eU contents obtained by airborne sensing in contrasting landscapes of south Minas Gerais; II) understand how pedogenesis changes the radioelements signature in tropical landscapes; III) evaluate the potential of gamma spectrometric images in mapping soil’s parent material for regional studies. To achieve these goals gamma spectrometric responses were compared in landscapes at different geomorphological stages for four distinct lithological groups.
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Citação
VILELA, R. B. Evaluation of airborne gamma-ray spectrometry in contrasting landscapes under tropical conditions. 2021. 62 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.