Quaternary sedimentary dynamics in coastal basin of Costa Verde (RJ)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5380/qeg.v17i1.104267

Keywords:

Fluvial systems, Radiocarbon dating, Quaternary sedimentation

Abstract

The reconstruction of landform evolution in humid tropical regions, such as the Brazilian southeast, is particularly complex due to the multiple and frequent climatic changes that occurred during the Quaternary, especially in the Holocene. The Japuíba River basin (RJ), located on the foothills of the Serra da Bocaina, exhibits an abrupt transition between steep landforms, fluvial plains, and fluviomarine plains. This study aimed to reconstruct its complex Quaternary evolutionary history, driven by the frequent Holocene climatic changes. The methodology was based on detailed sedimentological profiles and radiocarbon (14C) dating of paleosols preserved in fluvial terraces. The results revealed a continental depositional succession, recording distinct phases of landscape evolution. An initial phase of intense fluvial incision was identified, associated with Neogene tectonic events and Quaternary sedimentation. Subsequently, the evolution became controlled by climatic oscillations. Periods of humid climate, with vegetation expansion and active pedogenesis (formation of organic A horizons), alternated with drier, more seasonal phases. The latter were marked by flash flood events, which promoted intense erosion on the slopes and significant sedimentation on the valley floor, burying paleosols in formation (one of them dated to 2,376 ± 71 years BP). The return to humid conditions concentrated water flows, causing a new episode of incision and the formation of the upper terrace (T1). New pulses of dry climatic regime triggered another cycle of aggradation, depositing thick sediments, upon which a soil dated to 442 ± 57 years BP developed. The return to humid conditions stabilized the landscape, resulting in a final incision event and the formation of the lower terrace (T2). The basin's landscape was, therefore, shaped by millennial to centennial climatic cycles, which alternate aggradation and pedogenesis with episodes of fluvial incision, demonstrating the intensity of evolutionary mechanisms in humid tropical areas, even over short time intervals within the Holocene.

Author Biographies

Fabiana Peres de Freitas, Universidade Federal do Rio de Janeiro

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Telma Mendes da Silva, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Possui graduação em Geografia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1986), mestrado em Geografia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1991) e doutorado em Geografia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2002). Atualmente é professora aposentada da Universidade Federal do Rio de Janeiro e professora permanente do Programa de Pós-Graduação em Geografia-IGEO/UFRJ. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geomorfologia, atuando principalmente nos seguintes temas: evolução do relevo e de bacias de drenagem, mapeamentos geomorfológicos, geomorfologia do Quaternário e Tectônica, geomorfologia e ensino.

Ricardo Vaz Leite , Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Geologia/UFRJ, Mestre em Geociências pelo Museu Nacional/UFRJ.

Possui graduação em Geologia pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (1982). Atualmente é responsável técnico - Campsondas Poços Artesianos. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Geotécnica. Tenho sido Geólogo residente e Chefe de Obras em Investigações Geotécnicas para Barragens no Equador e Argélia. Mestre em Patrimônio Geopaleontógico pelo Museu Nacional, UFRJ. Com ênfase em Geomorfologia e Evolução do Relevo

Fabiana Monteiro de Oliveira, Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense, Laboratório de Radiocarbono (LAC).

Atualmente é professora adjunta do departamento de Físico-Química da Universidade federal Fluminense (UFF), coordenadora do laboratório de preparação de amostras do Laboratório de Radiocarbono da UFF (LAC-UFF) e coordenadora do Laboratório de Química Nuclear e Radioquímica (LQNR). Possui graduação em Física pela Universidade Federal Fluminense (2010), possui mestrado em Física também pela Universidade Federal Fluminense (2012). Doutora em Física na UFF com estudos situados no âmbito da Física Nuclear Aplicada (2016). Fez doutorado sanduíche na Universidade da Califórnia em Irvine (2014) e doutorado sanduíche na Universidade de Oxford (2015). Realizou pós-doutorado na UFF e dois períodos de treinamento de curta duração com bolsa da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA) na Universidade Nacional da Austrália (ANU) (2020) e na Universidade Autônoma de Barcelona (UAB) (2024). Integra a Comissão Local de Extensão e a Comissão de Biossegurança, ambas no Instituto de Química da UFF. Tem participação ativa na comunidade científica, como membro da SBF desde 2011 e foi presidente da comissão organizadora da XXIII Escola de Verão Jorge André Swieca de Física Nuclear Experimental da SBF em 2024. Possui também experiência em produção de materiais didáticos de Física. Seus principais trabalhos estão voltados à datação de radiocarbono usando a técnica de Espectrometria de Massa com Aceleradores (AMS). Nessa linha, tem atuação especialmente centrada nos seguintes temas: Preparação de amostras, orgânicas e inorgânicas, construção e manutenção de sistema de vácuo para purificação das amostras. Além disso, possui ainda um interesse particular por estudos geológicos, ambientais, climáticos e cronológicos, incluindo contribuições diretas para a implementação de laboratórios de preparo de amostras no Brasil (UFBA,CENA,UEL) e na América Latina (Serviço Geológico Colombiano). Desenvolve projetos de extensão dedicados ao fortalecimento da participação feminina na ciência, análises de 14C voltados para desenvolvimento de protocolos para datação de cerâmicas e ossos e em estudos de monitoramento de emissões de combustíveis fósseis no ambiente, contribuindo para a identificação de fontes de carbono e para o entendimento de suas dinâmicas atmosféricas, além de estudos com 210Pb direcionados à quantificação e compreensão dos estoques de carbono em sistemas blue carbon.https://orcid.org/0000-0003-3118-1820

Kita Chaves Damasio Macario , Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense, Laboratório de Radiocarbono (LAC)

Cientista do Nosso Estado da FAPERJ, bolsista de produtividade nível 1C do CNPq na área de Geocronologia, professora associada IV do Departamento de Física, ex-diretora (atualmente vice-diretora)do Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense, coordena o Laboratório de Radiocarbono (LAC-UFF) desde sua instalação, em 2009. Foi membro da comissão de área de Física Nuclear junto à Sociedade Brasileira de Física. Possui graduação em Física (1995), mestrado em Física Atômica e Molecular (1998) e doutorado em Física Nuclear pela Universidade Federal Fluminense (2003) com estágio na Universidade de Purdue, nos Estados Unidos. Tem experiência nas áreas de Física Nuclear Aplicada, Geocronologia, Zooarqueologia, principalmente voltada para a datação de carbono 14 por espectrometria de massa com aceleradores, traçadores e indicadores geoquímicos. Realizou intercâmbio científico na Universidade de Purdue em 2010 com apoio do CNPq e pós doutorado na Universidade de Oxford no Reino Unido com bolsa da CAPES. Atua como pesquisadora permanente nos programas de pós-graduação em Física e Geoquímica. Possui orientações concluídas nos cursos de Engenharia de Biossistemas, Biologia Marinha e Ambientes Costeiros da UFF, Física e no mestrado profissional em Ensino de Ciências da UFF, além de co-orientação de doutorado na Universidade de Oxford, no Reino Unido.Dentre as pesquisas desenvolvidas recentemente pela pesquisadora destacam-se: o estudo de sítios arqueológicos brasileiros, a utilização de moluscos terrestres como representantes da concentração atmosférica de carbono 14, cálculos de efeito de reservatório marinho na costa do Brasil, cálculos de fração biogênica de combustíveis, análises de carvão para estudo de incêndios naturais na Amazônia e a investigação cronológica de diferentes tipos de solo no Brasil.

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Published

2026-08-29

How to Cite

Peres de Freitas, F., Mendes da Silva, T., Vaz Leite , R., Monteiro de Oliveira, F., & Chaves Damasio Macario , K. (2026). Quaternary sedimentary dynamics in coastal basin of Costa Verde (RJ). Quaternary and Environmental Geosciences, 17(1). https://doi.org/10.5380/qeg.v17i1.104267

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Vol. 17 No. 1 (2026)

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