Random and systematic spatial variability of 137Cs inventories at reference sites in South-Central Brazil

Abstract

The precision of the 137Cs fallout redistribution technique for the evaluation of soil erosion rates is strongly dependent on the quality of an average inventory taken at a representative reference site. The knowledge of the sources and of the degree of variation of the 137Cs fallout spatial distribution plays an important role on its use. Four reference sites were selected in the South-Central region of Brazil which were characterized in terms of soil chemical, physical and mineralogical aspects as well as the spatial variability of 137Cs inventories. Some important differences in the patterns of 137Cs depth distribution in the soil profiles of the different sites were found. They are probably associated to chemical, physical, mineralogical and biological differences of the soils but many questions still remain open for future investigation, mainly those regarding the adsorption and dynamics of the 137Cs ions in soil profiles under tropical conditions. The random spatial variability (inside each reference site) was higher than the systematic spatial variability (between reference sites) but their causes were not clearly identified as possible consequences of chemical, physical, mineralogical variability, and/or precipitation.A precisão da técnica de análise da redistribuição do "fallout" do 137Cs nas avaliações das taxas de erosão são fortemente dependentes da qualidade de um inventário médio tomado em uma área de referência representativa. O conhecimento das fontes e do grau de variação da distribuição do "fallout" do 137Cs desempenham um importante papel na aplicação desta técnica. Quatro áreas de referência foram selecionadas na região Sudeste do Brasil, sendo estas caracterizadas quanto aos aspectos físicos, químicos, mineralógicos do solo, assim como a variabilidade espacial dos inventários de 137Cs. Houve algumas diferenças importantes no padrão da distribuição do 137Cs em profundidade nos perfis de solo dos diferentes locais que, provavelmente, estão associadas às diferenças químicas, físicas, mineralógicas e biológicas dos solos estudados. Mas muitas questões ainda permanecem abertas para futuras investigações, principalmente em relação à adsorção e à dinâmica do 137Cs no perfil dos solos tropicais. A variabilidade espacial randômica (dentro de cada local de referência) foi maior do que a variabilidade espacial sistemática (entre áreas de referência), porém as causas disto não foram claramente identificadas, talvez em conseqüência da variabilidade química, física e/ou mineralógica bem como da precipitação.