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[pt] MUDANÇAS OCEANOGRÁFICAS E CLIMÁTICAS NOS ÚLTIMOS 50 MIL ANOS NO SUDOESTE DO ATLÂNTICO COM BASE EM REGISTROS DE PALEO-INDICADORES ORGÂNICOS E INORGÂNICOS NA MARGEM CONTINENTAL DO RIO DE JANEIRO, BRASIL / [en] OCEANOGRAPHIC AND CLIMATIC CHANGES OVER THE LAST 50,000 YEARS IN THE SOUTHWEST ATLANTIC AS REGISTERED BY ORGANIC AND INORGANIC PALEOPROXIES IN THE CONTINENTAL MARGIN OF RIO DE JANEIRO, BRAZILLETICIA GOMES DA LUZ 19 March 2020 (has links)
[pt] As condições do aporte e a composição do material que é depositado no talude
continental brasileiro e sua relação com a paleoceanografia e o paleoclima da margem
continental sudeste brasileira (SEBCM) entre os períodos eventos glacial e interglacial
ainda são pouco estudados e assim a pesquisa da tese tem como eixo principal a
aplicação de indicadores orgânicos e inorgânicos para reconstruir variações das
condições paleoambientais na porção sudoeste do Atlântico Sul. Adicionalmente, a
pesquisa aplica métodos analíticos e ferramentas interpretativas recentes
desenvolvidas para a análise de compostos orgânicos aplicada de forma inédita em
amostras da região, como a determinação de (14)C-alquenonas. Além disso, neste estudo
a discussão de biomarcadores específicos como esteróis e glicerol dialquil glicerol
tetraéteres (GDGTs) é feita a partir da mais antiga reconstrução destes marcadores na
região da SEBCM.
Amostras de registros sedimentares da SEBCM foram utilizadas para aplicar
uma metodologia de isolamento das alquenonas pela primeira vez na literatura
(Capítulo 4). A purificação se apresentou eficiente para isolar as alquenonas de forma
adequada para análise isotópica (14C-alquenonas), importante para avaliar processos
paleoambientais. O modelo de idade foi desenvolvido para dois testemunhos e uma
descrição geral do ambiente de sedimentação (Capítulo 5) foi realizada a partir de
parâmetros bulk ((porcento)COT, (porcento)NT, (porcento)carbonatos), granulometria e elementos
majoritários (Ti/Ca, Fe/Ca, Ti/Al e Si/Al) que mostrou diferenças na composição do
material depositado no transecto do talude e permitiu estimar processos sedimentares
que influenciaram a transição entre glaciação e interglaciação em relação aos aportes
continentais, em que a distância da costa e a profundidade da coluna d água são fatores
controladores da composição sedimentar.
Foi possível observar e um gradiente de profundidade bem definido em relação
a composição do material orgânico entre a região de quebra de plataforma e talude
intermediário a partir de uma abordagem de investigação de biomarcadores múltiplos
(registros de alquenonas, esteróis, n-álcoois e n-alcanos e também sucessões dos
ecossistemas entre os eventos MIS3 a MIS1 (Capítulo 6). Na região mais externa, o
perfil de temperatura acoplada com as mudanças na composição de organismos
planctônicos evidenciou uma importante contribuição de dinoflagelados no MIS3,
diatomáceas durante condições climáticas mais adversas (MIS2) e cocolitoforídeos
associados a maiores temperaturas no Holoceno (MIS1). O aporte de lipídeos
terrígenos na região de quebra de plataforma refletiu a história da cobertura vegetal e
clima na região e indicou predomínio de plantas adaptadas a clima mais seco durante
os MIS3 e MIS2 e expansão de plantas de clima úmido (ex. Mata Atlântica) a partir
do início do Holoceno.
A reconstrução da oceanografia das águas do Atlântico sudoeste foi realizada
em uma abordagem inédita a partir da composição isotópica de delta18(O) e delta13(C) de
foraminíferos planctônicos, determinação da temperatura superficial e subsuperficial
(U37(k) e TEX86(h) respectivamente) e da estimativa salinidade (deltaD-alquenonas e delta
18(O)água do mar) (Capítulo 7). Dois registros sedimentares possibilitaram a investigação das
diferenças entre a história oceanográfica costeira e oceânica da região. Apesar da
proximidade dos dois registros, as histórias glaciais são distintas, em que as condições
oceanográficas históricas de circulação revelaram acoplamentos entre temperatura e
salinidade das águas superficiais da SEBCM e as condições do clima continental
adjacente (anomalias do Sistema de Monções do Atlântico Sul) durante o glacial,
Terminação I e Holoceno. Há indícios que este gradiente é controlado na quebra da
plataforma pelos processos influenciados pela dinâmica das Águas de plataforma e no
talude intermediário pelos processos oceânicos externos (Corrente do Brasil e Giro
Subtropical do Atlântico Sul). Por fim, os resultados mostraram que o
enfraquecimento da Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) no
período e após a Terminação I pode transportar águas mais quentes para região mais
próxima à costa, que pode acarretar aumento gradativo de chuva sobre a região
costeira sudeste do Brasil. / [en] The conditions of the inputs and the composition of burial material and its
relations with paleoceanography and paleoclimate in the Southeast Brazilian
Continental Margin (SEBCM) during glaciation and interglaciation has been
insufficiently researched. The goal of study in this thesis is the application of organic
and inorganic proxies to reconstruct the variations in the paleoenvironmental
conditions in the southwestern portion of the South Atlantic. Additionally, the survey
applies analytical methods and recent interpretative tools developed for the analysis of
organic compounds, which were applied in an unprecedented way to samples of the
region, such as the determination of (14)C-alkenones. Furthermore, the discussion of
specific biomarkers in this study, such as sterols and Glycerol Dialkyl Glycerol
Tetraethers (GDGTs), is done based on the oldest reconstruction of these proxies in the
SEBCM region. Samples of cores collected from SEBCM were used to apply a methodology of
alkenone isolation (Chapter 4) the first time. The purification methodology was
efficient in adequately isolating the alkenones for isotopic analysis (14C-alquenonas),
an important tool to evaluate paleoenvironmental processes. Age model from two cores
was determinate and a general description of the sedimentary environment (from bulk
parameters, grain size, and major elements: (percent)TOC, (percent)TN, (percent)carbonates, Ti/Ca, Fe/Ca, Ti/Al and Si/Al) showed an estimate of the differences in the overall composition of
the material deposited on a transect through the southeastern Brazilian slope, which
enabled an estimate of the sedimentary processes that influenced the transition between
glaciation and inter-glaciation in relation to continental input. The coast distance and
water column are the main driver factors (Chapter 5).
The succession of ecosystems between the temporal events MIS3 to MIS1 could
be observed based on the multi-biomarker approach (from records of alkenones, sterols
and alcohols, n-alcohols and n-alkanes) and a depth gradient relating to the organic
matter composition (Chapter 6). The temperature profile in the more external site fitted
with the changes in the composition of planktonic organisms revealed an important
contribution of dinoflagellates in MIS3, of diatoms during the most adverse climatic
conditions (MIS2) and of coccolithophores associated to higher temperatures in the
Holocene (MIS1). The terrigenous lipids input in shallower station reflected the history
of vegetation cover and climate in the region, thus indicating a predominance of plants
adapted to drier climates during MIS3 and MIS2 and expansion of plants of humid
climates (ex. Rain forest) after the Early Holocene. The reconstruction of waters oceanography of the South Atlantic was studied
based on delta18(O) and delta
(13)C- foram isotopic composition, determination of the superficial and sub-superficial temperature (from U(37)k and TEX86(H) ), and the estimated salinity (from deltaD-alkenone and delta(18)O sea water) for the first time (Chapter 7). The two records provided an opportunity to investigate the differences between coastal and oceanic oceanographic history, despite their proximity. Based on the cross-slope approach was noted a circulation history gradient revealed a connection between superficial
temperature and salinity and the continental climate conditions (South Atlantic
Monsoon System anomalies) during glacial, Termination I and Holocene. There is
evidence to suggest that this depth gradient have been controlled by hydrodynamics
processes of the Shelf Waters in shelf continental break region and of the oceanic
processes (Brazil Current and South Atlantic Subtropical Gyre) in the intermediate
slope. At last, there are indications that the weakening of Atlantic Meridional
Overturning Cell during and after Termination I can carry warmer waters to the
Southeast coastal region of Brazil that a rain increase could result.
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[pt] CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA PARTICULADA NA TRANSIÇÃO BAÍA DE GUANABARA OCEANO COSTEIRO USANDO MARCADORES ISOTÓPICOS E MOLECULARES / [en] CHARACTERIZATION OF PARTICULATE ORGANIC MATTER IN A GUANABARA BAYCOASTAL OCEAN TRANSITION USING ISOTOPIC AND MOLECULAR MARKERSJULIANNA MARIA DE ALMEIDA MARTINS 17 July 2020 (has links)
[pt] A matéria orgânica particulada (MOP) em suspensão presente entre a Baía de Guanabara e o oceano costeiro foi caracterizada através de composição elementar (C e N), razões isotópicas (delta 13C e delta 15N) e marcadores moleculares (esteróis, n-álcoois e ácidos graxos) em dois períodos (verão e outono) ao longo de um transecto e de um fundeio de 25h. As assinaturas elementares (C/N = 5 a
23) e isotópicas (delta 13C = -27,7 a -16,2 por mil e delta 15N = 2,4 a 11,2 por mil) foram típicas de
predomínio de matéria orgânica planctônica. Ácidos graxos (totais de 12,08 ± 7,78 Micrograma L–1
no verão e 22,06 ± 1,75 Micrograma L–1 no outono para o transecto; e de 13,47 ± 5,15 Micrograma L–1 no verão e 15,84 ± 3,61 Micrograma L–1 no outono para o fundeio de 25h) ocorreram como compostos de cadeia curta, mono- e poli-insaturados. Concentrações totais de esteróis variaram de 0,04 a 7,32 Micrograma L-1, com predominância de colesterol e fitoesteróis. n-álcoois foram um componente menos importante (0,01 a 5,67 Micrograma L-1). A abordagem multiparâmetros revelou a
contribuição predominante de fontes autóctonas de MOP, o que reflete a influência da Baía de Guanabara sobre processos ecológicos na zona de transição aqui considerada. A contribuição fecal sobre a MOP também foi identificada, mas sendo um componente menos significativo, possivelmente pela diluição causada pelas fontes autóctonas ou pela degradação dos marcadores fecais. Além disso, a MOP de origem terrestre não é exportada da baía e, portanto, deve sofrer um processo de acúmulo nos sedimentos internos da baía. Isso suporta a necessidade de quantificar essa contribuição continental para melhor estabelecer o balanço de carbono na baía. / [en] Suspended particulate organic matter (POM) present between Guanabara Bay and the coastal ocean was characterized by elemental composition (C and N), isotopic ratios (delta13C and delta15N) and molecular markers (sterols, n-alcohols and fatty acids) in two periods (summer and fall) along a transect and a fixed station. Elemental (C/N of 5 to 23) and isotopic (delta13C= -27.7 to -16.2
per thousand and delta15N = 2.4 to 11.2 per thousand) signatures were typical for the predominance of planktonic organic matter. Fatty acids (totals of 12.08 ± 7.78 microgram L–1 in summer and 22.06 ± 1.75 microgram L–1 in the fall for the transect, and 13.47 ± 5.15 microgram L–1 in summer and 15.84 ±
3.61 microgram L–1 in the fall for the fixed station) were presente as short-chain, monoand poly-unsaturated compounds. Total sterol concentrations ranged from 0.04 to 7.32 microgram L–1, with the predominance of cholesterol and phytosterols. n-alcohols were a minor component (0.01 to 5.67 microgram L–1 ). The multi-proxy approach revealed an overwhelming contribution of autochthonous POM sources, reflecting the influence of the Guanabara Bay outflow on ecological processes in the
transition zone considered herein. Fecal contribution to POM was also identified, albeit as a less significant component, possibly due to dilution caused by autochthonus sources or degradation of fecal markers. Moreover, the terrestriallyderived POM was not exported from the bay and, therefore, must experience an accumulation process in the inner bay sediments. This supports the need to quantify such continental contribution to better establish the carbon balance in the bay.
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