Microreliefs: forms and pedogeomorphological processes with emphasis on gilgais in semi-arid environment
DOI:
https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2024.225601Keywords:
Expansive clays, Patterned ground, Microtopography, Vertisol, Soil and landformAbstract
Microreliefs are present in several terrestrial ecosystems, including on other planets, such as Mars. These can be indicators of environments with a greater presence of humidity (such as in semi-arid regions), they can be indicators of the presence of expansive clays (2:1), bioturbation or the occurrence of permafrost (in periglacial environments). In the national literature there is a large gap regarding the gilgal microreliefs of the Brazilian semi-arid region. The objective of this study was to analyze the genesis, morphology and features associated with microreliefs, in different terrestrial environments, with an emphasis on gilgais in semi-arid environments based on a bibliographic review study. In areas with microreliefs, soil disturbance occurs in a widespread manner, being associated with freezing, bioturbation, or clay disturbance. In this way, the opening of preferential paths for water percolation (through cracks or channels) is remarkable. In semi-arid tropical environments, the primordial process for the genesis of gilgais is associated with the presence of expansive clays with high activity and accumulation models with a greater occurrence of wetting and drying cycles. Landscapes with microreliefs have in common a complexity of pedological and geomorphological processes, which in order to better discover interscalar relationships, from macro to micro and vice-versa.
Downloads
References
AHMAD, A.; LOPULISA, C.; JUITA, N.; SURYANIET, I., Gilgai microtopography of soil from carbonate rocks. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2021. p. 042029.
BAPTISTA, G. M. M.; CORRÊA, R. S.; SANTOS, P. F. Campos de Murundus da Fazenda Água Limpa da UnB: hipóteses de origem. Revista do CEAM, v.2, n.1, p.47-60, 2013.
BRABANT, P. Management of vertisols under semi-arid conditions. Proceedings of the international board for soil research and management. IBSRAM proceedings N, p. 357, 1985.
CHAN, M.A.; YONKEE, W.A.; NETOFF, D.I.; SEILER, W.M.; FORD, R.L. Polygonal cracks in bedrock on Earth and Mars: Implications for weathering. Icarus, 194, 2008. p. 65–71. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2007.09.026
DERM. Conceptual Model Case Study Series Gilgai wetlands. Wetlandinfo. p.1-12, 2011.
DIXON, J. C. Aridic Soils, Patterned Ground, and Desert Pavements. In: Geomorphology of Desert Environments. Eds: Anthony J. Parsons e Athol D. Abrahams. 2nd Edition, Springer, 2009. p. 101-122.
FLORINSKY, I. V.; ARLASHINA, H. A. Quantitative topographic analysis of gilgai soil morphology. Geoderma, v. 82, n. 4, p. 359-380, 1998.
FURLEY, P. A. Classification and distribution of murundus in the Cerrado of central Brazil. Journal of Biogeography, v.13, n.3, p.265-268, 1986.
HENSLEY, C.D.; BRYE, K.R.; SAVIN, M.C.; WOOD, L.S.; GBUR, E.E. Earthworm differences among mound positions in native prairies in the Ozark Highlands. Agrosyst Geosci Environ., 4: e220150, 2021. https://doi.org/10.1002/agg220150.20150
HOWARD, A. Crab-hole, gilgai and self mulching soils of the Murrumbidgee irrigation area. Pedology, n. 8, p. 14-16, 1932.
IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria, 2022. 234p.
JOECKEL, R. M.; HOWARD, L. M. The Ups and Downs of Nebraska: Recognizing Gilgai Microrelief in the State. Great Plains Research, v. 28, n. 1, p. 51-64, 2018.
KABALA, C.; PLONKA, T.; PRZEKORA, A. Vertic properties and gilgai-related subsurface features in soils of south-western Poland. Catena, v. 128, p. 95-107, 2015.
KHITROV, N. B. The genesis of vertisols with gilgai microtopography: A review. Eurasian Soil Science, v. 49, n. 5, p. 489-497, 2016a.
KHITROV, N. B. Properties and regimes of vertisols with gilgai microtopography (a review). Eurasian Soil Science, v. 49, n. 3, p. 257-271, 2016b.
KOVDA, I.V.; MORGUN, Y.G.; ALEKSEYEVA, T.V. 1992. Development of gilgai soil cover in central Ciscaucasia. Eurasian Soil Science. v. 24, p. 28–45, 1992.
KRANTZ, W. B. Self-organization manifest as patterned ground in recurrently frozen soils. Earth-Science Reviews, v. 29, n. 1-4, p. 117-130, 1990.
LIMA, G. K. Caracterização dos Vertissolos do Nordeste brasileiro. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Departamento de Agronomia, Recife, p. 101, 2014.
LIMA, T. P. M.; CORRÊA, R. S. Ocorrência de campos de murundus na paisagem do cerrado do Distrito Federal. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, v. 12, n. 9, p. 536-546, 2021.
LIRA, D.I.; REIS, J.S.; LOPES, D.V.; SILVA, I.M., Gilgai microrelief morphology in the Caicó–RN region. International Journal Semiarid, v. 5, n. 5, 2022.
LOPES, D.V., Solos, geomorfologia para-periglacial e ornitogênese na Ilha Snow, Antártica Marítima. Minas Gerais: Tese (doutorado) – Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Geografia, 2020.
LOPES, D.V.; OLIVEIRA, F.S.; PEREIRA, T.T.C.; SCHAEFER, C.E.G.R., Pedogeomorphology and weathering at Snow Island, Maritime Antarctica. Catena 217 (2022) 106515, 2022. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106515
LOPES, D.V.; OLIVEIRA, F.S.; SCHAEFER, C.E.G.R., Processos pedogeomorfológicos em ambientes periglaciais: o fenômeno patterned ground na Antártica Marítima. Revista Brasileira de Geomorfologia, 24(3), p.1-14. 2023. https://doi.org/10.20502/rbg.v24i3.2248
LOPES, D. V.; OLIVEIRA, F. S.; SIQUEIRA, R. G.; SOUZA, J. J. L. L.; SCHAEFER, C. E. G. R.; FRANCELINO, M. R., Paisagens e processos pedogenéticos em distintos ecossistemas terrestres Antárticos. Revista do Departamento de Geografia, 44, e210645, 2024. https://doi.org/10.11606/eISSN.2236-2878.rdg.2024.210645
LOPEZ-MARTINEZ, J.; SERRANO, E.; SCHMID, T.; MINK, S.; LINÉS, C. Periglacial processes and landforms in the South Shetland Islands (northern Antarctic Peninsula region). Geomorphology, v. 155–156, p. 62–79, 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2011.12.018
MALHEIRO, A. M.; BOEIRA, V. N.; BUENO, G. T.; MANTOVANI, J. R. A. Condicionantes Naturais da Distribuição Espacial dos Campos de Murundus no Sudoeste do Estado de Goiás. Soc. Nat., Uberlândia, MG, v.36, e69038, 2024.
MANGOLD, N. High latitude patterned grounds on Mars: Classification, distribution and climatic control. Icarus, 174(2), 336–359, 2005. doi:10.1016/j.icarus.2004.07.030
MAXWELL, B. Influence of horizontal stresses on gilgai landforms. Journal of geotechnical engineering, v. 120, n. 8, p. 1437-1444, 1994.
MACKAY, J. R. The origin of hummocks, Western Arctic coast, Canada, Can. J. Earth Sci., 17: 996-1006, 1980.
MEDEIROS, A. C.; HILÁRIO, D. S.; LIRA, D. I.; LOPES, D. V., Caracterização de um campo de microrrelevos gilgais e análises morfométricas: estudo de caso no município de Caicó – RN. In: LIMA, F. E. S.; FREIRE, H. P.; FREIRE, Z. B.; FREITAS, C. C. G.; OLIVEIRA, A. M. A. (org.), Geo-grafias do RN em debate: entre crises, redefinições e olhares sobre o porvir. XXVII Encontro Estadual de Geografia do Rio Grande do Norte, Assú, RN: Rede Internacional Interdisciplinar de Pesquisadores em Desenvolvimento de Territórios, p. 497 – 508, 2024.
MIJARES, F. J.; BUITRAGO, N. P. Estudio florístico y estructural de un zural boscoso en el municipio de Arauca, Colombia. Colombia forestal, v. 22, n. 1, p. 37-50, 2019.
MOREIRA, V. B.; FILHO, A. P. Caracterização Física dos Microrrelevos de Murundus na Chapada Uberlândia-Uberaba/MG: Discussões Preliminares Sobre Gênese. Revista do Departamento de Geografia, p. 227-237, 2017.
OLIVEIRA-FILHO, A. T. The vegetation of Brazilian ‘murundus’ - the island-effect on the plant community. Journal of Tropical Ecology, v. 8, n. 4, p. 465-486, 1992a. https://doi.org/10.1017/S0266467400006817
OLIVEIRA FILHO, A. T. Floodplain ‘Murundus’ of Central Brazil: evidence for the Termite-Origin Hypothesis. Journal of Tropical Ecology, v.8, n.1, p.119, 1992b.
PATON, T. R. Origin and terminology for gilgai in Australia. Geoderma, v. 11, n. 3, p. 221-242, 1974.
SANTOS, H. G., JACOMINE, P. K. T., ANJOS, L. H. C, OLIVEIRA, V. A., LUMBRERAS, J. F., COELHO, M. R., ALMEIDA, J. A., FILHO, J. C. A, OLIVEIRA, J. B., CUNHA, T. J. F. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília, DF: Embrapa 5, p. 356, 2018.
SANTOS, A. L.; NETO, J. P. S.; NUNES, H. B.; NASCIMENTO, R. R.; SOL, P. J. S. N.; BALISA, B. L.; CRUZ, J. N.; CALIXTO, K. S., Caracterização morfológica e física de solo de uma área com Murundus no oeste da Bahia. Brazilian Journal of Development, 6(11), 88997–89011, 2020. https://doi.org/10.34117/bjdv6n11-354
SILVA, L. C. R.; VALE, G. D.; HAIDAR, R. F.; STERNBERG, L. S. L. Deciphering earth mound origins in central Brazil. Plant and Soil, v.336, p.3-14, 2010.
SOIL SURVEY STAFF. Keys to Soil Taxonomy. 13th edition. USDA Natural Resources Conservation Service. 410p, 2022.
THOMPSON, C. H.; BECKHAM, G. G., Gilgai in Australian black earths and some of its effects on plants. Tropical Agriculture, v. 59, n. 2, 1982.
WHITE, EVERETT M.; AGNEW, ALLEN F. Contemporary Formation of Patterned Ground by Soils in South Dakota. Geological Society of America Bulletin, v. 79, p. 941-944, 1968.
WONDZELL, S. M.; CORNELIUS, J. M.; CUNNINGHAM, G. L. Vegetation patterns, microtopography, and soils on a Chihuahuan desert playa. Journal of Vegetation Science, v. 1, n. 3, p. 403-410, 1990.
YULE, D. F.; RITCHIE, J. T. Soil shrinkage relationships of Texas Vertisols: I. Small cores. Soil Science Society of America Journal, v. 44, n. 6, p. 1285-1291, 1980.
ZANGERLÉ, A.; RENARD, D.; IRIARTE, J., JIMENEZ, L. E. S.; MONTOYA, K. L. A.; JUILLERET, J.; MCKEY, D., The surales, self-organized earth-mound landscapes made by earthworms in a seasonal tropical wetland. PLoS One, v. 11, n. 5, 2016.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Damião Isaac de Lira, Davi do Vale Lopes, Antônio Rodrigues Ximenes Neto, Abner Monteiro Nunes Cordeiro
This work is licensed under a 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).
