O comportamento da Corrente do Brasil (CB) ao largo de Santos foi determinado a partir de medições diretas de velocidade e temperatura realizadas como parte do projeto COROAS. Foram lançados três fundeios, sobre as isóbatas de 100 m (C1), 200 m (C2) e 1000 m (C3). Os dados obtidos passaram por diversas análises - estatística descritiva, análises gráficas com o auxílio de rosas de distribuição, “stickplots”, séries temporais e hodógrafos e análise de Funções Empíricas Ortogonais (EOF). Os resultados mostram que o ponto C1 sofre grande influência meteorológica – em todas as estações sazonais e profundidades amostradas, há predominância do fluxo para SW, mas este apresenta grande variabilidade devida à sua alternância com o fluxo para NE. Essa variabilidade, com escala subinecial, mostra que durante a maior parte do tempo, o ponto C1 esteve imerso num regime típico de plataforma continental, e não de correntes de contorno oeste. O fluxo da CB atinge essa região apenas esporadicamente. Foi observada a bipolaridade entre as intrusões das massas de água transportadas pela CB (ACAS e AT), como caracterizada por Castro (1996). Nos pontos C2 e C3, a presença da CB é marcante. Nos três primeiros níveis, persistiu um forte fluxo para SW, com intensidades da ordem de 1 m/s. A variabilidade temporal dessas correntes é pequena, principalmente nos três níveis superiores. No nível de 698 m, em C3, predominou o fluxo para NE da Água Intermediária Antártica. As melhores definições do fluxo da CB nas três profundidades superiores dos fundeios C2 e C3 foram observadas na primavera/93 e no verão/94. A variabilidade do fluxo, nos três fundeios, é bem descrita pelo comportamento das EOF. Um vórtice ciclônico, de núcleo frio, com período de 20 dias e escala vertical de aproximadamente 700 m, foi registrado em fevereiro de 1993. Indícios desse vórtice foram detectados até no ponto C1. O transporte de volume da CB, entre a quebra da plataforma e o talude, possui um valor médio de –2,01  0,98 Sv, relativamente ao nível de 300 m e tem sentido predominante para SW. Foram realizados alguns estudos dos casos de variabilidade da corrente. Esses estudos ilustram o modelo de Lee et al.(1981), sobre surgimento e características dos vórtices ciclônicos de núcleo frio, e o transporte de Ekman. / Current and temperature measurements, off shore Santos (23 56’ S - 046 19’ W), were performed to determine the behaviour of the Brazil Current (BC), during COROAS Project. Three moored arrays were launched on the 100 m (C1), 200 m (C2) e 1000 m (C3) isobaths. Several analysis were performed – statistical, compass plots, time series and Empirical Orthogonal Functions (EOF). On the C1 point, external continental shelf, meteorological influence is notable – in all seasons and depths sampled, predominate southwestward currents, with big variability in consequence of the alternating northwestward. This variability, with subinercial scale, shows that C1 point was immersed in a typical continental shelf pattern, almost all the time, and not in a western boundary pattern. Brazil Current flow reaches this region sporadically. It was observed a bipolarity between water masses intrusions, South Atlantic Central Water and Tropical Water, transported by BC, supporting earlier observations from Castro (1996). On the three first levels of C2 (continental break) and C3 (continental slope) points, Brazil Current is a well-developed boundary current southwestward, reaching speeds of 1 m/s, with small time variability. On C3 point, 698 m depth, predominate Intermediate Antarctic Water northwestward flow. The best definitions of the BC flow were observed during Spring (1993) and Summer (1994). A good representation of the observed variability was obtained by EOFs . A cyclonic, cold core BC eddy with period of 20 days and vertical scale approximately of 700 m, was detected in February (1993). This eddy seems to have reached C1 point. Brazil Current mean volume transport, between continental break and continental slope , was 2.01 + 0.98 Sv, relative to 300 m and southwestward, predominately. Some cases of current variability were studied. These cases illustrate the Lee et al. (1981) model about onset and features of the cyclonic cold core eddies and Ekman transport.

A Plataforma Continental do Estado do Ceará (PCCE) foi dividida em: Plataforma Continental Externa (PCE), Plataforma Continental Média (PCM) e Plataforma Continental Interna (PCI). Os critérios físicos adotados levaram em consideração intrusões mais ou menos intensas de água tropical (AT) transportada pela Corrente Norte do Brasil (CNB) em direção à costa; a intensificação dos gradientes de salinidade superficial; e a mistura entre diferentes massas de água. Durante a estação de chuva, observamos que na região da PCE a massa de Água Tropical (AT) ficou aprisionada em níveis verticais maiores que 60 m, enquanto que na PCI observamos a formação de uma pluma estuarina que ocupou os dois primeiros metros da coluna de água e provocou o rebaixamento do topo da massa de água costeira (AC), chegando a 6 km da linha de costa. A variação espaço-temporal das correntes na frequência submaregráfica mostram que a tensão de cisalhamento do vento (TCV) foi o principal agente na transferência de momentum para as águas da PCCE, gerando uma corrente de deriva polarizada para NW, paralela à direção das isóbatas, em resposta ao empilhamento de água na costa. Este comportamento, associado a espessura da camada de Ekman muito maior que a profundidade local, mostra que a dinâmica do primeiro modo de oscilação (barotópico) é dominante, gerando correntes na direção do vento forçante, como resposta à sua ação. O modo barotópico também foi dominante nas correntes de maré, com as componentes semi-diurnas (M2 e S2) caracterizando-se como as mais energéticas. A orientação normal das elipses de maré associada ao sentido horário de rotação, foram responsáveis pelas maiores velocidades de corrente na frequência maregráfica. Os resultados obtidos com o modelo numérico mostram a res\\-posta barotrópica das águas da PC a um vento estacionário com correntes para NW. Os maiores valores das corrente e elevação do nível do mar ocorreram na região mais próxima à costa. As correntes de maré e a orientação das elipses de maré obtidas com a modelagem corroboram o o comportamento dos dados observacionais. Para o estuário do Rio Jaguaribe (CE), o período de grandes descargas fluviais resultou em fluxos unidirecionais transportando volumes de 97 x 106 m3, advectando os processos de mistura para a região da PCI. Entretanto, na estação seca, a minimização dos fluxos fluviais resultou na maior atuação da maré na região, controlando a posição espacial da zona de máxima turbidez. Nesta época do ano o estuário foi classificado de acordo com parâmetros de estratificação e circulação como do tipo 2a, parcialmente misturado. / The Continental Shelf of Ceará State was divided in: External (ECS), Middle (MCS) and Inner (ICS) Continental Shelf. The physical criteria of classification considered intrusions of Tropical Water (TW) transported onshore by the North Brazil Current (NBC); intensification of surface saline gradient; and mixing of different water masses. During the rainy season, the TW was retained the ECS at levels higher than 60 m, while an estuarine plume formation was observed in the PCI, occupying the two first meters of the water column, sinking top of the coastal water mass (CW) to 6 km off coast. The space-time variation of the currents in the subtidal frequency shows that wind stress was the main agent in the momentum transfer to continental shelf waters, generating a current to NW, parallel to the direction of the isobaths, in response to the stacking of water on the coast. This behavior associated to the thickness of the Ekman layer much larger than local depth, shows the dominance of the barotropic dynamic, generating currents in the wind direction, as response to its action. The barotropic mode was also dominant in the tidal currents, with semi-diurnals components (M2 e S2) characterized as the most energetic. The normal orientation of tidal ellipses, associated to clockwise rotation, were responsible for the highest current velocities in tidal frequency in MCS. Numerical model results show a barotropic response of waters to a stationary wind, with currents to NW, and highest values of currents and sea level ocurring closer the coast. Tidal currents and tidal ellipses orientation obtained by numerical model support the observations. In relation to Jaguaribe River estuary, the period of great river input led to unidirectional flows, which transport volumes of 97 x 106 m3, advecting the mixing process to the ICS region. However, during the dry season, river input decrease resulted in a larger tide influence in the region, controlling the spatial position of the mixing zone. For this time, the estuary was classified according to the parameters of estratification and circulation as a 2a type, partially mix

Oscilações subinerciais da elevação da superfície livre do mar na Plataforma Continental Sudeste (PCSE) foram estudadas por meio de modelagem numérica computacional. Os campos atmosféricos utilizados nos experimentos foram obtidos da reanálise NCEP-DOE AMIP II e o modelo hidrodinâmico DELFT-3D Flow foi empregado. A validação dos resultados dos experimentos numéricos foi realizada por comparação com observações. Foram realizadas simulações para o verão de 2003, para o inverno de 2004 e para mais quatro cenários de ventos sintéticos, simulando a propagação de frentes frias climatológicas (obtidas neste estudo). Verificamos que na porção sul (norte) da região passaram 3,6 (2,9) frentes frias por mês durante o inverno e 3,4 (1,3) durante o verão. Esta diferença entre as regiões norte e sul mostrou que alguns eventos não percorreram toda a região, sendo isso mais frequente no verão. A passagem de frentes frias provocou a propagação de oscilações subinerciais da superfície do mar, confinadas junto à costa, com comprimento de onda de aproximadamente 2000 km, duração de 50 h e amplitude média de 0,3 m, tanto no verão quanto no inverno. Nas simulações em que as frentes frias não percorreram toda a PCSE, oscilações subinerciais da superfície do mar também foram geradas e se propagaram para o norte com características semelhantes àquelas geradas pelas frentes frias que percorreram toda a PCSE. As oscilações subinerciais na região norte da PCSE estiveram melhor correlacionadas com a componente do vento perpendicular à costa da região de Paranaguá-Cananéia e com a componente do vento paralelo à costa da região de Imbituba-São Francisco. Forçantes externas à PCSE também excitaram oscilações subinerciais, principalmente com período superior a 7 dias. As oscilações subinerciais com períodos inferiores (superiores) a 7 (9) dias foram geradas desde o extremo sul (ao sul) da Plataforma Continental Sudeste até a região de Cananéia-Paranaguá e contribuíram com cerca de 40% (12%) da variância subinercial. As oscilações subinerciais analisadas tiveram características de Ondas de Plataforma Continental. / The subinertial oscillations of the sea level in the South Brazil Bight (SBB) were studied using computational numerical models. The atmospheric fields used in the experiments were obtained from the NCEP-DOE AMIP II reanalysis and the DELFT-3D hydrodynamic model was used. The validation of the numerical experiments results was conducted by comparison with observations. Simulations were conducted for the summer 2003, for the winter 2004 and for other four scenarios with synthetic winds, simulating the cold fronts propagation (attained in this study). We verified that in the south (north) part of the SBB there were 3.6 (2.9) passing through during the winter and 3.4 (1.3) during summer. This difference between the south and north SBB regions showed that part of the events did not cover the whole SBB, being this more frequent during the summer. The cold front passages excited the propagation of subinertial sea level oscillations, trapped along the coastline, with approximately 2000 km of wavelength, 50 h of duration and 0.3 m of mean amplitude, both in the summer and in the winter. In the simulations in that the cold fronts did not pass through the whole SBB, sea level subinertial oscillations were also generated and propagated towards north with characteristics similar to the ones generated by the cold fronts that passed through the whole SBB. The subinertial oscillations in the north part of the SBB were better correlated with the wind component perpendicular to the coastline in the Paranaguá-Cananéia region and with the wind component parallel to the coastline in the Imbituba-São Francisco region. Forcing external to the SBB also excited subinertial oscillations, specially with periods higher than 7 days. Subinertial oscillations with periods lower (higher) than 7 (9) days were generated from the south boundary of the SBB (south of the SBB) to the Cananéia-Paranaguá region and contributed with approximately 40% (12%) of the subinertial variance. The subinertial oscillations analyzed had characteristics of Continental Shelf Waves.

Este trabalho foi desenvolvido dentro do contexto da hidrodinâmica da plataforma continental, com o objetivo de estudar a variabilidade subinercial das correntes no extremo norte na Plataforma Continental Sudeste brasileira. A região de estudo está localizada nas proximidades de Cabo Frio (RJ) e Arraial do Cabo (RJ) (aproximadamente 23º S / 42º W). Apesar de ser uma região bastante conhecida e estudada, em função do fenômeno da ressurgência costeira que ocorre em suas proximidades, pouco se conhece sobre a circulação subinercial nessa localidade. Devido à importância das correntes subinerciais, por serem responsáveis pelo transporte de substâncias dissolvidas ou em suspensão nas águas, tais como sedimentos, nutrientes e poluição, este trabalho tenta contribuir com um maior conhecimento desses campos de corrente, a partir da análise, no domínio do tempo e da frequência, de séries temporais de intensidade e direção das correntes e do vento local. Foram utilizados dados coletados no Projeto DEPROAS (Dinâmica do Ecossistema de Plataforma da Região Oeste do Atlântico Sul) a partir de correntógrafos e ADCP fundeados, numa radial em frente a Cabo Frio, sobre as isóbatas de 50, 100 e 200 m, bem como de uma bóia e de uma estação meteorológicas. Trabalhamos com as séries temporais do inverno de 2001 e do inverno e verão de 2003. A partir desse estudo foi possível verificar que a variabilidade subinercial domina o fluxo das correntes na região, principalmente na direção paralela à batimetria. Como no restante da PCSE, verificou-se um balanço geostrófico na direção normal à topografia, responsável por um fluxo paralelo às isóbatas, em especial na PCM e nas profundidades intermediárias afastadas das camadas limite. Foi observado que a corrente costeira, forçada por processos baroclínicos e pelo vento, típica da parte central da PCSE, atinge o extremo norte da plataforma continental, induzindo um fluxo mais frequente com sentido SE, nas camadas intermediária e de fundo, principalmente no inverno. Verificou-se também que os ventos locais têm baixa correlação com as correntes, exceto nos níveis superficiais, evidenciando a importância das forçantes remotas na dinâmica da região, somado à influência da atividade vortical ciclônica gerada na região pela Corrente do Brasil, com influência até a PCM. Evidências de eventos de ressurgência/subsidência apareceram ao longo de todos os períodos estudados, com ocorrência preferencial a W desta localidade. / This work was developed within the context of the continental shelf hydrodynamics, with the aim of studying the subtidal variability of the currents in the far north of the South Brazil Bight (SBB). The area of the study is located in the vicinity of Cabo Frio (RJ) and Arraial do Cabo (RJ) (approximately 23º S / 42º W). Despite being a well known and studied region, due to the coastal upwelling phenomenon that occurs in its vicinity, little is known about the subtidal variability in this location. Given the importance of the subtidal currents, that are responsible for the transport of substances dissolved or suspended in water, such as sediments, nutrients and pollution, this work tries to contribute to a better understanding of these current~ fields, by the analysis in the time and frequency domain, from time series of the currents and local wind intensity and direction. We used data collected in DEPROAS Project (Western South Atlantict Platform Ecosystem Dynamics) from current meters and an ADCP moored in front of Cabo Frio, on the isobaths of 50, 100 and 200 m, and from a buoy and a weather station. We worked with time series of 2001 winter and 2003 winter and summer. From this study it was found that the subtidal variability dominates the flow in the region, mainly in the parallel direction of the bathymetry. As in the rest of the SBB, there was a geostrophic balance in the normal direction of the topography, which accounts for a flow parallel to isobaths, particularly in the middle shelf and in intermediate depths of the remote boundary layer. It was observed that the coastal current forced by baroclinic processes and by the wind, typical of the central part of the SBB reaches the northern edge of the SBB, leading to a more frequent flow in the southeast direction, in the intermediate layers and the bottom, especially in the winter. It was also found that the local winds have low correlation with the currents, except on the superficial layers, indicating the importance of remote forcing in the dynamics of the region, coupled with the influence of cyclonic vortical activity in the region, generated by the Brazil Current, reaching the middle shelf. Upwelling and downwelling evidences were observed in all time series, with the preferential location occurring west of Cabo Frio.

Análises isotópicas de Nd, Sr e Pb forneceram registros sobre a proveniência dos sedimentos de dois testemunhos da plataforma continental da região sudeste do Brasil. No testemunho CF, os sedimentos registraram valores médios de \'E IND.Nd(0)\' de -17,5, idades modelo Sm-Nd (TDM) em torno de 1,8 Ga e valores médios das razões \'ANTPOT.206 Pb\'/ \'ANTPOT.204 Pb\' de 18,7. Os sedimentos do testemunho ST mostraram valores médios de \'E IND.Nd(0)\' de -10,5, idades modelo Sm-Nd (TDM) próximas a 1,4Ga e valores médios das razões \'ANTPOT.206 Pb\'/ \'ANTPOT.204 Pb\' de 18,8. A análise conjunta dos sistemas isotópicosutilizados na presente pesquisa evidenciou uma distinção entre as rochas fontes do testemunho CF e ST. As rochas de terrenos metamórficos de alto a médio grau, principalmente os metassedimentos drenados pela bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul (RPS), inseridos no contexto geológico do Cinturão Ribeira, foram identificados como principais fontes de sedimentos para o testemunho CF, indicando uma influência marcante do aporte fluvialna sedimentação da plataforma continental brasileira ao largo do Cabo Frio-RJ. Sugere-se na presente pesquisa que o transporte dossedimentos provenientes do RPS para a região de localização do testemunho CF, vem sendo facilitado pela ação dos ventos de NE associados com a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), os quais também influenciariam os vórtices ciclônicos da Corrente do Brasil (CB), a penetração da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) e consequentemente a distribuição dos sedimentos na plataforma continental sob influência destes mecanismos, após 3000 anos cal. AP. As composições isotópicas de Pb, Nd e Sr dos sedimentos do testemunho ST mostraram-se semelhantes às das rochas da Bacia do Paraná, principalmente da Formação Bauru. As assinaturas isotópicas e idades modelo Sm-Nd (TDM) de sedimentos provenientes dos estuários dos rios La Plata e Mampituba, os quais drenam rochas da Bacia do Paraná, também apresentaram valores semelhantes às dos sedimentos do testemunho ST, indicando que estes poderiam ser provenientes da mistura de material erodido de rochas básicas, no caso, de basaltos toleíticos de baixo \'TIO IND.2\', com rochas dos terrenos metamórficos de médio a alto grau, inseridas no contexto geológico do Cinturão Ribeira, provavelmente durante a época de sedimentação da Bacia Bauru (Cretáceo). A semelhança na composição isotópica dos sedimentosdo estuário do Rio La Plata e do testemunho ST agrega indícios para dizer que o transporte das frações granulométricas mais finas provenientes da Bacia do Paraná, para regiões da plataforma continental do sudeste do Brasil, poderia ser facilitada pela dinâmica da pluma do Rio La Plata, a qual seria transportada para norte sob influênciada movimentação da Corrente Costeira do Brasil (CCB). Os resultados da atual pesquisa sugerem que as mudanças nas características isotópicas dos sedimentos, observadas ao longo dos testemunhos CF e ST, entre o Holoceno Médio e Superior, estariam 20 associadas primariamente com mudanças no sistema climático à ação dos ciclos astronômicos de insolação de precessão, na escala de tempo milenar. / Nd, Sr and Pb isotopic analysis from two sediment cores from the continental shelf off the southeastern region of Brazil provided records of the provenance of its sediments. Sediments from CF core recorded \'E IND.Nd(0)\' average values of -17.5, Sm-Nd (TDM) model ages around 1.8 Ga and mean values for \'ANTPOT.206 Pb\'/\'ANTPOT.204 Pb\' reasons of 18.7. The sediments from ST core showed \'E IND.Nd(0)\' average values of -10.5, Sm-Nd (TDM) model ages close to 1.4 Ga and mean values for \'ANTPOT.206 Pb\'/\'ANTPOT.204 Pb\' reasons of 18.8. The analysis of the isotopic systems used on this study showed a distinction between the source rocks of CF and ST cores. The medium and high grademetamorphic basement rocks mainly constituted of metasediments drained by the hydrographic basin of Paraíba do Sul river, inserted in Ribeira Belt are the main sources of the sediments from the CF core, indicating a strong influence of river inflow in the sedimentation of the brazilian continental shelf off Cape Frio (RJ). The distribution of Paraíba do Sul river sediments into the plataform uppon regions located south of its mouth, would be facilitated by the action of NE winds associated with the South Atlantic Subtropical High (SAS), which also could influence the cyclonic vortices of Brazilian Current (CB), the penetration of the South Atlantic Central Water (SACW) and consequently the didtribution of sediments on the continental shelf under the influence of such mechanisms, mainly for the last ca. 3000 years BP. Pb, Nd and Sr isotopic compositions of the sediments from the ST core seem to be similar to the ones from the rocks of the Paraná Basin, mainly from Bauru Formation. These sediments could be derived from the mixture of eroded material from basic rocks, in the case of low-\'TiO IND. 2\' tholeiitic basalts with medium to high grade metamorphic rocks of Ribeira Belt, probably during the time of the Bauru basin sedimentation (Cretaceous). The isotopic signaturesand Sm-Nd (TDM) model ages of sediments from La Plata and Mampituba river estuaries, which drain rocks of the Paraná Basin, are similar to those recorded in the ST core. These similarities add evidence to say that the transport of the sediment finer size fractions from the Paraná Basin to the brasilian southeasterncontinental shelf could be facilitated by the dynamics of La Plata plume, which is transported northwards under the influence of the Brazilian Coastal Current movement. The results of the current study suggest that changes in sedimentation, observed over the CF and ST cores, between the Middle and Upper Holocene, could be primarily associated to climatic changes to the action of the precessional insolation astronomical cycles.

Foram estudadas a composição e a distribuição da abundância e da biomassa de grupos do microzooplâncton na plataforma e no talude da Bacia de Campos localizados na região sudeste da margem continental do Brasil, compreendida entre Vitória (20,5°S) e Cabo Frio (24°S). Foram coletadas amostras de microzooplâncton com rede Multinet de 64 ?m por meio de arrastos horizontais em cinco estratos de profundidade (do superficial ao batipelagial até 2300 m) e em dois períodos: período um (P1) março-abril/2009 e período dois (P2) agosto-setembro/2009. A abundância total variou de 1 a 56918 org./m³ no P1 e de 80 a 206732 org./m³ no P2, enquanto a biomassa total variou entre 2x10-5 e 2 mg/m³ no P1 e de 6x10-6 a 5 mg/m³ no P2. Os grupos taxonômicos mais frequentes (> 50% Frequência realtiva) no P1 foram Radiolaria, Tintinnina, Foraminifera, náuplios de Copepoda, Cyclopoida, Calanoida, Gastropoda, Pteropoda e Bivalvia. Já no P2 foram: Acantharia, Radiolaria, Tintinnina, Foraminifera, náuplios de Copepoda, Cyclopoida, Calanoida, Harpacticoida, Gastropoda, Bivalvia e Polychaeta. Os náuplios de Copepoda dominaram nasuperfície, com 65% de abundância relativa no P1 e P2, ao passo que organismos do protozooplâncton, como Radiolaria, Tintinnina e Foraminifera, foram os mais abundantes em águas profundas. Houve diferenças na abundância e na biomassa em resposta às variações ambientais, espaciais e sazonais na Água Tropical (AT-1 m) e Água Central do Atlântico Sul (ACAS-250 m). Estas variações podem estar relacionadas à ascenção de águas profundas ricas em nutrientes da ACAS até a zona eufótica, o que leva ao aumento de produtividade e ao aumento da produção primária em domínios neríticos da região, associado à frequente ocorrência de vórtices ciclônicos associados à Corrente do Brasil. Porém, nos estratos mais profundos (Água Intermediária Antártica (AIA-800 m), Água Circumpolar Superior (ACS-1200 m) e Água Profunda do Atlântico Norte (APAN-2300 m)), notou-se homogeneidade horizontal do microzooplâncton, associada à maior estabilidade termohalina. No entanto, vale ressaltar que os altos valores de Radiolaria nas águas profundas poderiam estar condicionados às características físicas e químicas da ACS. Neste trabalho foi possível concluir que a abundância e a biomassa do microzooplâncton foram maiores na camada superficial e na ACAS, devido as flutuações de temperatura e salinidade. Notou-se também uma variabilidade entre os períodos de coleta. A temperatura foi a variável que mais influenciou as concentrações de organismos, em contraste, a baixa flutuação da salinidade na Bacia de Campos não influenciou significativamente os grupos do microzooplâncton. Os dados da AIA, ACS e APAN obtidos neste trabalho são fundamentais para o conhecimento do ambiente meso e batipelagial ao longo do Brasil. Finalmente, a FlowCAM, utilizada para a análise semiautomática das amostras, foi uma ferramenta útil para a contagem e obtenção de informações morfométricas sobre o microzooplâncton. / The composition and the distribution of numerical abundance and biomass of microzooplankton groups were sutudied in the Campos Basin located southeastern Brazil, between Victoria (20.5°S) and Frio Cape (24°S). Microzooplankton samples were collected with horizontal hauls using a Multinet (64 ?m) in five depth layers (surface up to 2300m bathypelagial zone) and in two seasonal periods: Period one (P1) May, April - 2009 and Period two (P2) August, September - 2009 (HABITATS CENPES / PETROBRAS). The total abundance ranged from 1 to 57 Org/m³ during the P1 and from 80 to 207 Org/m³ during the P2. Total biomass ranged from 2x10-5 to 2 mg/m³ during the P1, and from 6x10-6 to 5 mg/m³ during the P2. Most frequent taxonomic groups (> 50% relative frequency) in P1 were Radiolaria, Tintinnina, Foraminifera, Copepod nauplii, Cyclopoida, Calanoida, Gastropoda, Pteropoda, and Bivalvia. In P2, the most frequent taxonomic groups were Acantharia, Radiolaria, Tintinnina, Foraminifera, Copepod nauplii, Cyclopoida, Calanoida, Harpacticoida, Gastropoda, Bivalvia, and Polychaeta. Copepod nauplii dominated the surface samples, with 65% of relative abundance during both periods; Radiolaria, Tintinnina and Foraminifera dominated the deep water samples. There were differences in the abundance and biomass in response to environmental, spatial and seasonal variationsn the Tropical Water (TW-1 m) and in the South Central Atlantic Water (SCAW-250 m), These variations may related tothe rise of nutrient-rich deep waters of the SCAW to the euphotic zone, which leads to the increase of the productivity and the increase of the primary production in neritic areas, linking it to the frequent occurrence of cyclonic vortices associated with Brazil Current. In the deepest layers Antarctic Intermediate Water (AAIW-800 m), Upper Circumpolar Water (UCW-1200 m) and North Atlantic Deep Water (NADW-2300 m) it was noted a horizontal homogeneity of the microzooplankton associated with thermohaline stability. However, it is noteworthy that the high values of Radiolaria in deep water could be conditioned by the physical and chemical characteristics of the UCW. It was possible to conclude thatthe abundance and biomass of microzooplankton were higher in the surface layer and SCAW, f due to climatic fluctuations of temperature and salinity.. The temperature was the variable that most influenced the concentrations of organisms; in contrast, the low salinity fluctuations in the Campos Basin had no significant influence on the groups of microzooplankton. The data from AAIW, UCW, and NADW obtained in this work are fundamental for the understanding of the mesopelagical and bathypelagical zones in the Brazilian oceanic waters. Finally the FlowCAM used for semi-automatic analysis of samples was a useful tool for counting and obtaining information about the morphometric microzooplankton.

A dinâmica sedimentar sobre um trecho da plataforma continental leste brasileira foi analisada através da abordagem combinada entre a análise do clima de ondas (WAVEWATCH III), modelagem da propagação das ondas para águas rasas (MIKE 21 SW) e aplicação de equações que estimam o transporte de partículas em função da tensão de cisalhamento causada pelas ondas sobre o fundo marinho. Assim, baseado no clima de ondas da região, são estimados os potenciais de mobilidade sedimentar como resposta a diversas condições forçantes. O clima de ondas em frente a Ilhéus é caracterizado pela predominância de ondas do quadrante leste (60%), com 20% provenientes de sudeste e 15% de sul. Em frente a Caravelas, o espectro de ondas é caracterizado por 40% de ondas de leste, 15% do quadrante sudeste e 35% provenientes de sul. O clima de ondas é influenciado pelas descontinuidades na largura da plataforma continental nesse trecho da costa, atenuando a influência das ondas de swell provenientes do quadrante sul em frente a Ilhéus. Os resultados indicam mobilidade sedimentar até 50 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 20 m na plataforma de Abrolhos ao longo do ano, no entanto, eventos esporádicos mais energéticos são capazes de mobilizar sedimentos até cerca de 200 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 100 m na plataforma de Caravelas. A mobilidade de partículas de maiores dimensões, como os rodolitos da plataforma de Abrolhos, maior campo de rodolitos conhecido do mundo, foi analisada através do parâmetro de Shields, que leva em consideração tamanho e densidade das partículas. Os resultados indicam que a mobilidade dos rodolitos de Abrolhos está principalmente condicionada pela ocorrência de eventos mais energéticos, especialmente no outono. As regiões com maior mobilidade são a porção norte, próxima a quebra da plataforma e a porção centro-sul da plataforma, ambas com profundidades entre 20 e 40 m. O detalhamento do conhecimento sobre o transporte de sedimentos na plataforma continental leste brasileira contribui para o entendimento na dinâmica sedimentar na região. A morfologia complexa da plataforma, combinada com o clima de ondas incidente, são fatores fundamentais no potencial de mobilização de sedimentos. / The sedimentary dynamics on a stretch of the Brazilian continental shelf was analyzed through a combined approach between wave climate analysis (WAVEWATCH III), shallow water wave propagation modeling (MIKE 21 SW) and equations estimating the transport of particles as a function of bed shear stress by the waves. Thus, based on the wave climate of the region, sediment mobility potentials are estimated in response to several forcing conditions. Wave climate is characterized by the predominance of east waves in front of Ilhéus (60%), 20% from southeast quadrant and 15% from south. In front of Caravelas a wave spectrum is characterized by 40% from east quadrant, 15% from southeast and 35% from south. Continental shelf width discontinuity influences wave climate at Ilhéus, attenuating waves from south quadrant. The results indicate sediment mobility up to 50 m depth on the Ilhéus shelf and up to 20 m on the Abrolhos shelf along the entire year; however, more sporadic energetic events are able to mobilize sediments up to 200 m depth on the Ilhéus shelf and up to 100 m on the Caravelas shelf. Larger particle mobility, such as the rhodoliths of the Abrolhos shelf, the largest known rhodolite field in the world, was analyzed using the Shields parameter, which takes into account particle size and density. The results indicate that the mobility of Abrolhos rhodolites is mainly conditioned by the occurrence of more energetic events, especially in autumn. The regions with the greatest mobility are the northern portion, near the shelf break and the center-south portion of the shelf, both with depths between 20 and 40 m. The detailed knowledge on sediment transport in the Brazilian continental shelf contributes to the understanding of sedimentary dynamics in the region. The complex morphology of the continental shelf, combined with the incident wave climate, are fundamental factors in sediment mobilization potential.

Este trabalho foi desenvolvido dentro do contexto da hidrodinâmica da plataforma continental, com o objetivo de estudar a variabilidade subinercial das correntes no extremo norte na Plataforma Continental Sudeste brasileira. A região de estudo está localizada nas proximidades de Cabo Frio (RJ) e Arraial do Cabo (RJ) (aproximadamente 23º S / 42º W). Apesar de ser uma região bastante conhecida e estudada, em função do fenômeno da ressurgência costeira que ocorre em suas proximidades, pouco se conhece sobre a circulação subinercial nessa localidade. Devido à importância das correntes subinerciais, por serem responsáveis pelo transporte de substâncias dissolvidas ou em suspensão nas águas, tais como sedimentos, nutrientes e poluição, este trabalho tenta contribuir com um maior conhecimento desses campos de corrente, a partir da análise, no domínio do tempo e da frequência, de séries temporais de intensidade e direção das correntes e do vento local. Foram utilizados dados coletados no Projeto DEPROAS (Dinâmica do Ecossistema de Plataforma da Região Oeste do Atlântico Sul) a partir de correntógrafos e ADCP fundeados, numa radial em frente a Cabo Frio, sobre as isóbatas de 50, 100 e 200 m, bem como de uma bóia e de uma estação meteorológicas. Trabalhamos com as séries temporais do inverno de 2001 e do inverno e verão de 2003. A partir desse estudo foi possível verificar que a variabilidade subinercial domina o fluxo das correntes na região, principalmente na direção paralela à batimetria. Como no restante da PCSE, verificou-se um balanço geostrófico na direção normal à topografia, responsável por um fluxo paralelo às isóbatas, em especial na PCM e nas profundidades intermediárias afastadas das camadas limite. Foi observado que a corrente costeira, forçada por processos baroclínicos e pelo vento, típica da parte central da PCSE, atinge o extremo norte da plataforma continental, induzindo um fluxo mais frequente com sentido SE, nas camadas intermediária e de fundo, principalmente no inverno. Verificou-se também que os ventos locais têm baixa correlação com as correntes, exceto nos níveis superficiais, evidenciando a importância das forçantes remotas na dinâmica da região, somado à influência da atividade vortical ciclônica gerada na região pela Corrente do Brasil, com influência até a PCM. Evidências de eventos de ressurgência/subsidência apareceram ao longo de todos os períodos estudados, com ocorrência preferencial a W desta localidade. / This work was developed within the context of the continental shelf hydrodynamics, with the aim of studying the subtidal variability of the currents in the far north of the South Brazil Bight (SBB). The area of the study is located in the vicinity of Cabo Frio (RJ) and Arraial do Cabo (RJ) (approximately 23º S / 42º W). Despite being a well known and studied region, due to the coastal upwelling phenomenon that occurs in its vicinity, little is known about the subtidal variability in this location. Given the importance of the subtidal currents, that are responsible for the transport of substances dissolved or suspended in water, such as sediments, nutrients and pollution, this work tries to contribute to a better understanding of these current~ fields, by the analysis in the time and frequency domain, from time series of the currents and local wind intensity and direction. We used data collected in DEPROAS Project (Western South Atlantict Platform Ecosystem Dynamics) from current meters and an ADCP moored in front of Cabo Frio, on the isobaths of 50, 100 and 200 m, and from a buoy and a weather station. We worked with time series of 2001 winter and 2003 winter and summer. From this study it was found that the subtidal variability dominates the flow in the region, mainly in the parallel direction of the bathymetry. As in the rest of the SBB, there was a geostrophic balance in the normal direction of the topography, which accounts for a flow parallel to isobaths, particularly in the middle shelf and in intermediate depths of the remote boundary layer. It was observed that the coastal current forced by baroclinic processes and by the wind, typical of the central part of the SBB reaches the northern edge of the SBB, leading to a more frequent flow in the southeast direction, in the intermediate layers and the bottom, especially in the winter. It was also found that the local winds have low correlation with the currents, except on the superficial layers, indicating the importance of remote forcing in the dynamics of the region, coupled with the influence of cyclonic vortical activity in the region, generated by the Brazil Current, reaching the middle shelf. Upwelling and downwelling evidences were observed in all time series, with the preferential location occurring west of Cabo Frio.

A quasi-two dimensional model for the southern Vancouver Island shelf was developed with the Regional Ocean Modelling System (ROMS) to study coupling of the carbon, oxygen, and nitrogen cycles in a summer wind-driven upwelling region. The physical model is coupled to an ecosystem module that includes a simple representation of a sediment layer and considers non-fixed C:N ratios for detritus and dissolved organic matter (i.e., explicitly modelled pools of carbon and nitrogen for those variables). The model accounts for denitrification within the sediments as well as within the water column when oxygen concentrations are low (below 5 mmol-O2 m-3). The objective is to identify the dominant processes controlling the cycles, their coupling, and their sensitivity to changes in environmental forcing. Results demonstrate how low oxygen and low pH events are tightly coupled in the coastal study region, especially through local ecosystem processes. In particular, exchange with the sediments plays a dominant role in consuming oxygen from and releasing inorganic carbon to the bottom waters on the shelf. Two key features distinguish the southern Vancouver Island shelf from other coastal regions in the California Current System and protect inner shelf waters from severe hypoxia and corrosive (i.e., undersaturated in aragonite) conditions. First, the greater width of the shelf reduces the penetration of subsurface offshore high-carbon and low-oxygen waters into shallower waters; and second, the relatively fresh Vancouver Island Coastal Current (VICC) brings oxygen-rich and carbon-poor waters to the bottom layer over the inner shelf. Sensitivity experiments show that carbon and oxygen cycles on the southern Vancouver Island shelf may be significantly affected by an altered upwelling season, a shallower offshore Oxygen Minimum Zone, a warmer ocean, and a carbon-enriched environment. Combinations of these scenarios suggest a potential increasing risk for the development of coastal hypoxia and corrosive conditions in the future. Further sensitivity simulations indicate that sedimentary denitrification provides an additional coupling between the carbon, oxygen, and nitrogen cycles. Total alkalinity generated by sediment denitrification has the potential to buffer anthropogenic ocean acidification. However, this alkalinity effect over the Vancouver Island shelf in late spring and summer simulations is small compared with studies for other locations at annual scales. Longer time scales need to be examined in this region to confirm whether the role of alkalinity generation in the sediments is significant. In conclusion, this dissertation not only demonstrates the coupled nature of biogeochemical cycles in the coastal ocean, but also the importance of this coupling as we try to estimate how coastal ecosystems will respond to human modifications of shelf waters and the climate.

Marine nitrogen (N) is an essential nutrient for all oceanic organisms. The cycling of N between biologically available and unavailable forms occurs through numerous reactions. Because of the vast number of reactions and chemical species involved, the N cycle is still not well understood. This dissertation focuses on understanding some of the reactions involved in the cycling of marine N, as well as improving techniques used to measure dissolved N2 gas. The largest loss term for global marine N is a reaction called denitrification. In this work, denitrification was measured in the sandy sediments of the Georgia continental shelf, an area where this reaction was thought to be unlikely because of the physical properties of the sediments. Nitrogen fixation, which is a reaction that produces biologically available N, was detected in Georgia estuarine sediments. N fixation was measured concurrently with denitrification in these sediments, resulting in a much smaller net loss of marine N than previously thought. Lastly, membrane inlet mass spectrometry (MIMS) is a technique that measures dissolved N2, the end product of denitrification and a reactant in N fixation reactions. This study suggests that N2 measurements by MIMS are influenced by O2 concentrations due to pressure differences inside of the ion source of the mass spectrometer. These findings seek to improve denitrification measurements using MIMS on samples with varying O2 concentrations. In conclusion, this dissertation suggests that the marine N cycle is more dynamic than has been suggested, due to the recognition of input and loss reactions in a wider range of marine and estuarine environments. However, improvements in the understanding of MIMS will help with direct measurements with reactions involved in the global marine N cycle.