Marine sedimentary minerals respond to modifications in the sedimentary environment, and thus can be representative of specific environmental and climatic conditions. The use of sedimentary mineralogical composition to reconstruct past and present environmental conditions has great potential, if used with the appropriate care. In this work, samples of marine sediments were analysed with X-Ray Powder Diffraction (XRPD) to characterize the mineralogical assemblages with focus on paleoceanographic reconstructions and characterization of environments in which magnetotactic bacteria (MTB) live. MTB are a heterogeneous group of gram-negative prokaryotes found in aquatic environments worldwide that internally biomineralize magnetic crystals called magnetosomes. Their presence has been linked to past events of global warming and high primary productivity, thus have a potential use as paleoceanographic proxies. Therefore, understanding the processes that link MTB to their environment is fundamental to constrain their ecology and use them efficiently as paleoenvironmental proxies. In particular, we present three case studies in which mineralogical data are integrated with magnetic properties, geochemical data, and statistical analyses. The first presents an abyssal setting (Tasman Abyssal Plain) with climate induced modifications at the 100ky scale during the Middle Eocene Climatic Optimum (MECO) event; the second addresses a lagoonal-estuarine environment (Cananeia, BR) with anthropic interference at the 100y scale; the third focuses on a recent ría environment (Mamanguá, BR) that can be considered stable at the annual to millennial time scales. In the former two cases, main environmental modification are recognized through the variations of mineralogical assemblages, whereas in the latter MTB thrive and no appreciable variations in the mineralogical composition occur. The study of the mineralogical composition of the sediments on the Tasman Abyssal Plain allowed us to confirm the occurrence of ocean acidification during the MECO and show that it even reached abyssal depths. Besides, this archive may yield the first evidence of Mn-doped magnetosomes in natural environments. The Cananeia case study reconstructed a lagoonal-estuarine environment, showing the response of sedimentary minerals to anthropic modifications. Although in all three case studies the presence of MTB is concomitant with an increase in the clay mineral fraction, data are not sufficient to clearly confirm a link between the presence of MTB and the mineralogical composition. MTB are a polyphyletic group and are found ubiquitous in aquatic environments, this implies that utmost care has to be used when correlating the general term MTB to a specific characteristic or ecologic preference. Many factors should be considered alongside the mineralogical composition of the environment, especially the specific taxonomy of the studied bacteria, which has not been possible to do in this study. As MTB consist of different taxa with different modes of life, a more extensive study in collaboration with biologists is necessary to select MTB communities well-defined form the taxonomical point of view, in order to determine the role of mineralogy in the ecological factors.

Os minerais sedimentares marinhos respondem a alterações do ambiente sedimentar e, portanto, podem ser indicativos de condições ambientais e climáticas específicas. O uso da composição mineralógica do sedimento marinho para reconstruir condições ambientais passadas e presentes possui grande potencial, se utilizado com os devidos cuidados. Neste trabalho, amostras de sedimentos marinhos foram analisadas com Difração de Raios-X de Pó (XRPD) para caracterizar a composição mineralógicas com foco em reconstruções paleoceanográficas e compreender as condições ambientais em que as bactérias magnetotáticas (MTB) se encontram. O MTB é um grupo heterogêneo de procariontes gram-negativos que biomineralizam internamente cristais magnéticos chamados magnetossomos, encontrados em ambientes aquáticos de todo mundo. A presença dos MTB tem sido associada a eventos passados de aquecimento global e alta produtividade primária, tendo, portanto, um potencial uso como proxies paleoceanográficos. Portanto, compreender os processos que vinculam o MTB ao ambiente é fundamental para restringir sua ecologia e usá-los de modo adequato como proxies paleoambientais. Em particular, apresentamos três estudos de caso nos quais os dados mineralógicos foram complementados com estudos de propriedades magnéticas, dados geoquímicos e análises estatísticas. O primeiro apresenta um cenário abissal (planície abissal da Tasmânia) com modificações induzidas pelo clima na escala de 100 mil anos durante o evento do clima médio do Eoceno Médio (MECO); o segundo trata de um ambiente estuarino-lagunar (Cananéia, BR) com interferência antrópica na escala de 100 anos; o terceiro enfoca um ambiente ria recente (Mamanguá, BR) que pode ser considerado estável nas escalas de tempo anual a milenar. Nos dois primeiros casos, as principais modificações ambientais são reconhecidas através das variações das composições mineralógicas, enquanto no último MTB prosperam e não ocorrem variações consideráveis na composição mineralógica. O estudo da composição mineralógica dos sedimentos da Planície Abissal da Tasmânia nos permitiu confirmar a ocorrência de acidificação do oceano durante o MECO e mostrar que chegou a profundidades abissais. Além disso, esse arquivo pode produzir a primeira evidência de magnetossomos dopados com Mn em ambientes naturais. O estudo de caso de Cananéia reconstruiu um ambiente estuarino-lagunar, mostrando a resposta de minerais sedimentares a modificações antrópicas. Embora nos três estudos de caso a presença de MTB seja concomitante com um aumento na fração mineral da argila, os dados não são suficientes para confirmar claramente uma ligação entre a presença de MTB e a composição mineralógica. Os MTB são um grupo polifilético e são encontrados em todos os ambientes aquáticos, o que implica que seja necessário o máximo cuidado ao correlacionar o termo geral MTB a uma característica específica ou preferência ecológica. Muitos fatores devem ser considerados paralelamente à composição mineralógica do ambiente, especialmente a taxonomia específica das bactérias estudadas, o que não foi possível neste estudo. Como o MTB consiste em diferentes táxons com diferentes modos de vida, é necessário um estudo mais extenso em colaboração com biólogos para selecionar comunidades MTB bem definidas do ponto de vista taxonômico, a fim de determinar o papel da mineralogia nos fatores ecológicos.