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[en] HIGH RESOLUTION RECONSTRUCTION OF PALEOENVIRONMENTAL VARIATIONS OVER THE LAST 14 KYEARS IN SEDIMENTS OF RIO DE JANEIRO CONTINENTAL SHELF, SE - BRAZIL / [pt] RECONSTRUÇÃO EM ALTA RESOLUÇÃO DAS VARIAÇÕES PALEOAMBIENTAIS EM SEDIMENTOS AO LONGO DOS ÚLTIMOS 14 MIL ANOS NA PLATAFORMA CONTINENTAL DO RIO DE JANEIRO, SE - BRASILLETICIA LAZZARI 20 July 2020 (has links)
[pt] Estudos paleoambientais sobre reconstruções climáticas no pretérito ajudam a compreender os processos biogeoquímicos atuais e, portanto, fornecem subsídios ao atual cenário de mudanças globais. As principais ferramentas utilizadas nesses estudos envolvem indicadores que requerem a integração de informações geoquímicas, geomorfológicas, oceanográficas e biológicas. No presente trabalho, dois testemunhos (RJ13-01 e RJ13-02) foram coletados na plataforma continental do Rio de Janeiro na isóbata de 100-m e datados através dos métodos de 210Pb e 14C, englobando, respectivamente, 14,5 cal kyr BP e 5,3 cal kyr BP. O objetivo principal do trabalho foi investigar o efeito de variáveis climáticas e ambientais sobre o aporte de material autóctono e alóctono na plataforma continental do Rio de Janeiro. Foram considerados dados geofísicos, granulometria, elementos traços (V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Ag, Cd, Sn, Ba, Tl, Pb e U), elementos majoritários (Ca, Si, Al e Fe), nitrogênio total (TN), carbono orgânico total (TOC), carbonato de cálcio (CaCO3), hidrocarbonetos alifáticos (n-alcanos) e hidrocarbonetos aromáticos (HPAs), assim como
consideradas razões entre elementos e compostos que indicam a introdução de material continental e biogênico, razões redox e de produtividade, além de marcadores de tipo de vegetação e de combustão. Os resultados ressaltaram três fases deposicionais na área estudada: a primeira fase vai de 14,5 cal kyr BP à 7,5 cal kyr BP, e se caracteriza pela ocorrência de granulometria média a grosseira, fragmentos de conchas, alto teor de Si (27 porcento), alto aporte de material biogênico Ca/Al (3,00), altos valores (30,5) de ACL (tamanho médio da cadeia n-alcanos) e alta contribuição de HPAs pirogênicos (33 porcento), por volta de 8,0 cal kyr BP, indicando maior incidência de clima seco na maioria dos períodos, além de ser marcada por níveis do mar mais baixos. A segunda fase, entre 7,5 cal kyr BP e 4,5 cal kyr BP, mostrou influência das Águas Centrais do Atlântico Sul (SACW), marcada por um máximo de elevação do nível do mar, eventos de seca com maior intensidade de incêndios naturais com alta contribuição de HPAs pirogênicos de 5-6 anéis (68 porcento), entre 6,1 cal kyr BP e 4,1 cal kyr BP, e alto aporte de material continental Al/Ca (0,69); Fe/Ca (0,27) e alta produtividade. A terceira fase cobre o Holoceno superior, a partir de 4,5 cal kyr BP até o presente. Nessa fase, foram encontrados fluxos mais elevados de matéria orgânica, entre 3,2 cal kyr BP a 3,3 cal kyr BP (RJ13-01) e 3,4 cal kyr BP (RJ13-02), como indicado por TN, TOC, Ni, Cu, Zn, HA e HPAs, e um maior aporte continental, devido aos altos valores de razões redox-sensíveis a partir de 2,5 cal kyr BP no RJ13-01 e ao longo do testemunho RJ13-02. Esses fatores provavelmente são decorrentes do
deslocamento da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ) mais ao sul, deixando o clima mais úmido na Amazônia, a intensificação do SAMS trazendo umidade para SE do país através da SACZ. Porém, também podem refletir um evento de menor nível do mar, que influenciou nos níveis de oxigênio na coluna d água. Por outro lado, indicadores de clima seco (ACL, HPAs pirogênicos de 5-6 anéis) sugerem que houve oscilações entre clima úmido e seco ao longo do Holoceno superior. Desta forma, os indicadores orgânicos e inorgânicos considerados nos testemunhos da plataforma continental do RJ possibilitaram avaliar e corroborar dados de outros estudos sobre os eventos climáticos ocorridos nos últimos 14 mil anos no SE do Brasil, e suas relações com fatores como: variações no nível do mar, mudanças na ITCZ, intensificação da SAMS influenciando a SACZ, mudanças nos padrões de ventos e na Corrente do Brasil; influência da SACW mais no sentido S-W do sistema de ressurgência de Cabo Frio; variações climáticas com registros de incêndios naturais e variações da vegetação; além de registros que podem ser relacionados à ocupação humana. / [en] Paleoenvironmental studies on climate reconstructions in the past help to understand the current biogeochemical processes and therefore become increasingly important in the current scenario of global changes. The main parameters used in these studies involve proxies that require the integration of geochemical, geomorphological, oceanographic and biological information. In this study two cores (RJ13-01 and RJ13-02) were collected on the continental shelf of Rio de Janeiro in the isobath 100-m and dated by 210Pb and 14C methods covering14.5 cal kyr BP and 5.3 cal kyr BP, respectively. The main goal of this work was to investigate the effect of climatic and environmental variables on the autochthonous and allochthonous material inputs in the continental shelf of Rio de Janeiro. For this, geophysical properties, grain size, trace elements (V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Ag, Cd, Sn, Ba, Tl, Pb and U), major elements (Ca, Si, Al and Fe), total nitrogen (TN), total organic carbon (TOC), calcium carbonate (CaCO3), aliphatic hydrocarbons (n-alkanes) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were considered jointly with continental and biogenic input proxies, redoxsensitive and productivity proxies besides vegetation type and combustion proxies. Results highlighted three periods: the first period (from 14.5 to 7.5 cal kyr BP) with the occurrence of mean grain size of the sediment, shell fragments, high content of Si (27 percent), high input of biogenic material Ca/Al (3.00) and high ACL (average chain length) values (30.5). In addition to high contribution of pyrogenic PAHs (33 percent) around 8.0 cal kyr BP indicating higher incidence of dry weather in most periods; marked by a low sea level. The second period between 7.5 cal kyr BP and 4.5 cal kyr BP showed the influence of the South Atlantic Central Waters (SACW) marked by a maximum transgression of the sea, drought events with greater intensity of wildfires with high contribution of pyrogenic PAHs of 5-6 rings (68 percent) between 6.1 and 4.1 cal BP kyr BP and high input continental materials Al/Ca (0.69); Fe/Ca (0.27) and high productivity. The third period covers the late Holocene from 4.5 cal kyr BP to present. In this period, higher fluxes of organic matter were found between 3.2 cal kyr BP to 3.3 cal kyr BP (RJ13-01) and 3.4 cal kyr BP (RJ13-02), as indicated by TN, TOC, Ni, Cu,Zn, n-alkanes and PAHs, and higher continental input due to high redox-sensitive proxies from 2.5 cal kyr BP in RJ13-01 and along RJ13-02. These factors are probably related to the displacement further south of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), which brought humidity to Amazon, the intensification of SAMS bringing humidity to SE of Brazil trought SACZ. Also has been marked by the decrease in sea level which influenced the oxygen levels in the water column. On the other hand, dry climate indicators (ACL, pyrogenic PAHs with high molecular weight) suggest that there were fluctuations between wet and dry climate along the late Holocene. Thus, the organic and inorganic proxies considered on the cores of continental shelf of Rio de Janeiro allowed to evaluate and corroborate the data of other studies of climate events over the past 14,000 years in SE Brazil and their relation to the facts such is the variations in the sea-level, chances in ITCZ, the intensification of SAMS and SACZ, changes in wind pattern, and in the Brazilian current; influence of the SACW further S-W of the Cabo Frio upwelling system; and climate variations with records of wildfires and variation on the vegetation; in addition to records that could be
related to human occupation.
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