Abstract Mining has a strong influence on the Brazilian economy, however, extractive activity results in multiple damages to the ecosystem, as vegetation and the surface layer of the soil are removed, altering the natural pedological characteristics. Therefore, programs for the recovery of degraded areas become essential to mitigate or compensate for negative impacts on the environment. In this way, the understanding of soil quality indicators has been worked on to evaluate the process of recovery of degraded areas. Thus, the objective of this work was to develop and test a new approach to qualify the recovery of soil aggregation and reference ecosystems in the Brazilian Amazon (RO). For this, the geometric mean diameter (DMG) and the morphometric parameters: area, circularity, roundness and Feret diameter of the soil aggregates were determined. The parameters were evaluated in five different aggregate sizes, 6.0 mm, 4.0 mm, 2.0 mm, 1.0 mm and 0.71 µm, then multivariate analysis of variance (MANOVA) was performed, comparing the morphometric variables and aggregate sizes from each study area. The results obtained show a positive correlation between the values of area, circularity and Feret diameter of soil aggregates, indicating improvements in soil structure and vegetation. In this way, the proposed parameters demonstrated a high capacity to describe the soil quality and differentiate the recovery levels, presenting itself as an excellent indicator in the monitoring of degraded areas.

Resumo A mineração exerce forte influência sobre a economia brasileira, no entanto, a atividade extrativista resulta em múltiplos danos ao ecossistema, pois a vegetação e a camada superficial do solo são removidas, alterando as características pedológicas naturais. Portanto, programas de recuperação de áreas degradadas tornam-se essenciais para mitigar ou compensar os impactos negativos ao meio ambiente. Dessa forma, o entendimento dos indicadores de qualidade do solo tem sido trabalhado para avaliar o processo de recuperação de áreas degradadas. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e testar uma nova abordagem para qualificar a agregação do solo em recuperação e ecossistemas de referências na Amazônia brasileira (RO). Para isso, determinou-se o diâmetro médio geométrico (DMG), e os parâmetros morfométricos: área, circularidade, arredondamento e diâmetro de Feret dos agregados do solo. Os parâmetros foram avaliados em cinco tamanhos de agregados diferentes, 6,0 mm, 4,0 mm, 2,0 mm, 1,0 mm e 0,71 µm, em seguida foi realizada análise de variância multivariada (MANOVA), comparando as variáveis morfométricas e tamanhos dos agregados de cada área de estudo. Os resultados obtidos mostram uma correlação positiva entre os valores da área, circularidade e diâmetro de Feret dos agregados do solo, indicando melhorias na estrutura do solo e na vegetação. Dessa forma, os parâmetros propostos demonstraram alta capacidade de descrever a qualidade do solo e diferenciar os níveis de recuperação, apresentando-se como um excelente indicador no monitoramento de áreas degradadas.

RESUMO O conceito de conservação de precisão pode ser definido como um conjunto de tecnologias espaciais e outros procedimentos ligados as variáveis ambientais mapeáveis, que podem ser utilizadas para programar práticas de gestão da conservação recursos naturais que levam em consideração a variabilidade dessas variáveis no espaço e tempo dentro de sistemas naturais ou agrícolas. Nesse contexto, considera-se a perda estrutural do solo por meio de atividades antrópicas, como com um processo com variação espacial e temporal. A gestão da condição de agregação do solo pode contribuir para processos agrícolas mais regenerativos e sustentáveis, pois permite a utilização das tecnologias de análise espacial, por meio de indicadores visuais georreferenciados ou mesmo a utilização de sistemas com aprendizado automático, conhecidos como deep learning. Nesse sentido, foi desenvolvido um método visual justaposto com uma análise de lógica fuzzy para a classificação dos agregados quanto à forma, rugosidade superficial e estruturas biogênicas. Assim, numa segunda etapa foi desenvolvido um modelo de rede neural artificial capaz de detectar e classificar diferentes formas de agregados do solo, permitindo dessa maneira, uma breve discussão da temática e seu potencial de aplicação na gestão conservacionista por meio da análise de agregados via sistemas automáticos de classificação. Dessa maneira, são apresentados elementos para a motivação de pesquisas e desenvolvimento em tecnologias adaptativas, no apoio à decisão que possam auxiliar a integração de informações dinâmicas e espaciais no entendimento da condição estrutural do solo com a finalidade de uma conservação dos solos com mais precisão.

ABSTRACT The concept of precision conservation can be defined as a set of space technologies and other procedures linked to mappable environmental variables, which can be used to program conservation management practices for natural resources that consider the variability of these variables in space and time within of natural or agricultural systems. In this context, structural loss of soil through human activities is considered, as with a process with a spatial and temporal variation. The management of soil aggregation conditions can contribute to more regenerative and sustainable agricultural processes. It allows spatial analysis technologies through georeferenced visual indicators or even the use of systems with automatic learning, known as deep learning. In this sense, a fair visual method was developed with an analysis of fuzzy logic to classify aggregates in terms of shape, surface roughness, and biogenic structures. Thus, in a second stage, a model of the artificial neural network was developed, capable of detecting and classifying different forms of soil aggregates, thus allowing a brief discussion of the theme and its potential for application in conservation management through the analysis of aggregates via systems automatic sorting. In this way, elements are presented for the motivation of research and development in adaptive technologies in supporting decision-making that can help integrate dynamic and spatial information in the understanding of the soil’s structural condition to preserve the soil more precisely.

RESUMO Os metais frequentemente são avaliados em águas doces como soluções dissolvidas, assumindo que o efeito tóxico é causado unicamente por via aquática (respiração e contato). No entanto, estudos abrangendo concomitantemente a toxicidade na água e no alimento, como acontece no meio, são pouco discutidos na literatura. No presente estudo, a toxicidade de zinco e cádmio foi avaliada expondo-se Ceriodaphnia dubia simultaneamente ao alimento e ao meio aquoso. A espécie de alga verde Raphidocelis subcapitata foi exposta durante 96h a concentrações de Zn (0,18 e 0,27 mg.L-1) e Cd (0,001 e 0,0015 mg.L-1). Os resultados foram analisados estatisticamente por meio da Análise de Variância (Kruskal-Wallis). As algas foram usadas como fonte de alimento para C. dubia, durante exposição crônica (oito dias), nas mesmas concentrações. Posteriormente, os neonatos (geração F1) foram introduzidos em água e alimentação sem contaminantes, para averiguação da capacidade de recuperação biológica. Foram avaliados número de neonatos por indivíduos, morfologia dos neonatos e quantificação dos metais em tecido biológico. Os resultados demonstraram que nas concentrações testadas não houve inibição no crescimento de R. subcapitata, enquanto para C. dubia evidenciou-se toxicidade crônica pela redução na taxa reprodutiva nas duas gerações, para ambos metais. Concluiu-se que, mesmo em concentrações relativamente baixas, os metais zinco e cádmio podem alterar o padrão reprodutivo dos invertebrados de água doce, comprometendo o ecossistema aquático e sua capacidade de recuperação. Considerando os efeitos tóxicos desses metais e sua interferência no sistema biológico, novos ensaios ecotoxicológicos devem ser realizados para melhor compreensão do comportamento dessas substâncias nos organismos.

ABSTRACT Metals are often evaluated in fresh water as dissolved solutions, assuming that the toxic effect is caused only by water (respiration and contact). However, toxicity studies in food and water, in a concomitant way, as occurs in the environment, are less discussed. In this study, zinc and cadmium toxicity was evaluated through the exposure of Ceriodaphnia dubia to contaminated food and water. The species of green algae Raphidocelis subcapitata was exposed for 96h to concentrations of Zn (0,18 and 0,27 mg.L-1) and Cd (0,001 and 0,0015 mg.L-1). The results were statistically analyzed by means of Analysis of Variance (Kruskal-Wallis). Algae were used as food source for C. dubia, during chronic exposure (eight days) in the same concentrations described. Subsequently, neonates (F1 generation) were introduced in non-contaminated water and food in order to ascertain their biological recovery capacity. The number of newborns by individuals, morphology of newborns, and quantification of metals in biological tissue were evaluated. The results showed that the tested concentrations did not inhibit the growth of R. subcapitata, while C. dubia had chronic toxicity, with reduction in the reproductive rate in both generations, for both metals. The results allowed the conclusion that, even at relatively low concentrations, the metals zinc and cadmium can alter the reproductive patterns of freshwater invertebrates, compromising the aquatic ecosystem and its resilience. Thus, considering the toxic effects of these metals and their interference in the biological system, new ecotoxicological tests should be performed to allow a better understanding of the behavior of these substances in organisms.