Este trabalho investiga a dinâmica de retração frontal de duas geleiras de maré, Drummond (66°40'S, 65°43'O) e Widdowson (66°43'S, 65°46'O), na costa ocidental da Península Antártica. O estudo usou fotografias aéreas e imagens satelitais LANDSAT (a partir de 1986) para determinar a variação de área dessas geleiras no período 1957–2015 e analisar a sensibilidade às recentes mudanças ambientais na Península Antártica. O modelo digital de elevação AsterGDEM2 foi usado para caracterizar a morfologia e morfometria da bacia de drenagem dessas massas de gelo. A análise estatística dos dados de temperatura média anual da Estação Vernadsky (65°14’ S, 64°15’ O) mostra tendência ao aquecimento atmosférico no período 1950–2015 (0,047°C ano-1) nesta parte da Península Antártica ocidental. As frentes das duas geleiras retraíram ao longo dos últimos 68 anos, no entanto a geleira Widdowson apresentou uma perda maior (36,03 km2, ou 16,81% da área original) e uma linha de neve mais elevada (200 m a.n.m. em 2016) do que a geleira Drummond (18,84 km2, ou 4,26% da área original; linha de neve a 100 m a.n.m. em 2016) no período. Essa diferença na retração da duas geleiras, lado a lado e com a mesma orientação de fluxo do gelo, são atribuídas as diferentes declividades da superfície e proporção da área de acumulação sobre a área total. A geleira de menor área, Widdowson, somente atingiu um ponto de estabilização (apoiada ao embasamento rochoso lateral) em 2001, enquanto a frente da Drummond estabilizou-se em 1974. Além disso, a geleira Widdowson é mais íngreme no setor frontal, o que pode ter influenciado na taxa de desprendimento de icebergs e gerado um deslizamento basal mais eficiente, aumentando a velocidade de fluxo do gelo e, por consequência, aumentando as taxas de retração. Esses resultados condizem com estudos para outras geleiras de descarga com frentes flutuantes na Península Antártica, as quais são mais sensíveis às mudanças climáticas. A dinâmica dessas geleiras também é influenciada por mudanças nas forçantes oceânicas, taxas de precipitação, derretimento superficial e morfologias diferentes do embasamento rochoso; esses pontos devem ser tratados em trabalhos futuros. Como subproduto desta investigação, foi gerado um banco de dados em SIG para a continuidade do monitoramento das duas geleiras. / This work investigates the ice front retreat dynamics of two tidewater glaciers, Drummond (66°40'S, 65°43'W) and Widdowson (66°43'S, 65°46'W), on the western coast of the Antarctic Peninsula, associated with environmental changes in the last six decades. The study uses aerial photographs and LANDSAT satellite images (from 1986 onwards) to determine these glaciers area variations in the period 1957–2015 and to analyze their sensitivity to recent environmental changes in the Antarctic Peninsula. The digital elevation model ASTERDEM2 was edited by a routine to characterize the morphology and the morphometry of the drainage basins of these ice masses. The statistical analysis of the updated mean annual temperature data from the Faraday/Vernadsky station (65°14’ S, 64°15’ W) shows a trend towards regional atmospheric warming in the period 1950–2015 (0.047°C year-1) in this part of the West Antarctic Peninsula. The ice fronts of these two glaciers have retreated for the last 68 years, however, the Widdowson Glacier had a more significant loss (36.03 km² or 16.81% of the original area) and a higher snow line elevation (200 m a.s.l. in 2016) than the Drummond Glacier (18.84 km2, or 4.26% of the original area; snow line at 90 m a.s.l. in 2016) in the period. This retreat difference of the two glaciers, side by side and with the same ice flow orientation is attributed to different surface slopes and accumulation area proportion over the total area. The smaller area glacier, Widdowson, has shown to be more sensitive to environmental changes and only reached a stabilization point (supported to the lateral bedrock) in 2001, while the Drummond front stabilized in 1974. In addition, the Widdowson glacier is steeper in the frontal sector, which may have influenced on the calving rate and generate a more efficient basal slip, increasing the ice flow rate and, consequently, increasing the retraction rate. These results are consistent with studies for other floating outlet glaciers with calving in the Antarctic Peninsula, which are more sensitive to climate change. The dynamics of these glaciers is also influenced by changes in ocean forcing, precipitation rates, surface melting and bedrock morphology; these points should be investigated in future works. As a by-product of this research, a GIS database wasgenerated for a continuous monitoring of the two glaciers.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / Por medio del presente trabajo de tesis, se pretende comprobar que el actual sistema de fiscalización a proyectos sujetos a evaluación medioambiental global en la Antártica, que no conlleva sanciones sino meras recomendaciones voluntarias, impide velar por una completa y eficaz protección al medioambiente antártico. Para ello el primer capítulo comienza analizando el criterio utilizado para determinar el tipo de evaluación de impacto ambiental que deberá presentarse para ejecutar el proyecto y los respectivos procesos de evaluación que proceden, tanto acorde a la regla general como en Chile. Este capítulo continúa realizando una comparación entre el proceso de evaluación de impacto ambiental en Chile para materias no antárticas y la regla general para actividades llevadas a cabo en la Antártica y finaliza analizando los proyectos sujetos a evaluación medioambiental global que se han presentado, observando sus materias de empleo, las Partes que los han presentado y su ubicación. Una vez analizados los proyectos sujetos a evaluación medioambiental global que se han presentado, el segundo capítulo trata las inspecciones que se han practicado a estos proyectos. Para ello se comienza examinando el marco legal de las inspecciones, el total de inspecciones practicadas desde 1962, los factores que podrían determinar donde se deben llevar a cabo una inspección y su procedimiento. A su vez, este capítulo trata las inspecciones a proyectos sujetos a evaluación de impacto ambiental en Chile, explicándose su marco legal y estudiándose los datos de aquellas que se han llevado a cabo. Para finalizar se analizan exhaustivamente las inspecciones a instalaciones antárticas donde se han llevado a cabo proyectos sujetos a evaluación de impacto ambiental global y el alcance y efectividad del carácter voluntario de las acciones a tomar frente a observaciones producto de las mencionadas inspecciones.

As geleiras são indicadores sensíveis às mudanças climáticas, aquelas áreas marginais à geleira e proglaciais apresentam várias mudanças decorrentes da retração das geleiras. Dessa forma, esta tese propõe um modelo de desenvolvimento hidrológico e geomorfológico da zona proglacial de uma geleira no sul da ilha Rei George, ilhas Shetland do Sul, Antártica no período desde a Pequena Idade do Gelo até 2017. A compartimentação do relevo e mapeamento geomorfológico proglacial foi feito a partir de Modelo Digital de Elevação gerado a partir de imagens TanDEM-X e de uma imagem QuickBird de 2008, além de coletas de sedimentos em campo. Já para a caracterização da fenologia de gelo da superfície de lagos proglaciais, foi feita uma correlação da área de superfície líquida, obtida em imagens TerraSAR X de 2011, com as variáveis temperatura, precipitação e vento. O cenário de evolução da geleira (chamada localmente de geleira Collins) até 2070 foi elaborado a partir de metodologia de Ruckamp et al. (2011). Os compartimentos na península onde encontra-se a geleira (península Fildes) são planaltos e depressões que possuem como principais formas associadas paleovales em U e vales em anfiteatro que foram posteriormente retrabalhados por canais de degelo e processos intempéricos. A área proglacial não é homogênea e a frente da geleira apresentou distintos ambientes que foram mapeados nessa tese em setores. Os setores do lado leste são os mais dinâmicos da geleira, pois além de apresentar vários canais de água de degelo, tem feições como flutings e morainas de recessão. No cenário do comportamento da geleira para o futuro, são justamente essas áreas que deverão ser as primeiras a apresentarem retração, até 2030 É provável que no futuro, com a retração da geleira, devido a configuração do relevo subglacial, haverá formação de lagos, alagados e canais nas suas porções mais côncavas e mais tempo de atuação dos processos paraglaciais. Os setores voltados para a passagem de Drake indicam um sistema glacial ativo com capacidade de transporte de material de diferentes tamanhos e quantidade. No futuro essa área, devido ao relevo subglacial e hidrologia, provavelmente não terá a formação de lagos e feições como flutings ou morainas de recessão, se caracterizando como mais estável. Quanto a formação atual dos lagos, 7 dos 15 lagos analisados para o verão de 2011 apresentaram correlação significativa (ρ maior que 0,4) com a temperatura, enquanto 11 lagos responderam significativamente para precipitação. Os lagos atingem a área máxima de superfície líquida no final de fevereiro e congelam completamente no início de abril. O cenário de variação espacial da frente da geleira Collins revela a continuidade do processo de retração para as próximas décadas, com perda de 35% de sua área até 2070. No primeiro momento, a retração na zona proglacial formará uma área instável com alta quantidade de sedimentos nos canais. A fixação da vegetação contribuirá nessa fase para aumento da infiltração de água de degelo no solo (formação de alagados), aumento da força e cisalhamento do solo até que a paisagem atinja uma fase estável, com indícios de atividade periglacial entre 2050 e 2070. / Glaciers are sensitive indicators of climate change, those marginal and proglacial areas show several changes due to glaciers retraction. Having this in mind, this thesis proposes a hydrological and geomorphological development model for the proglacial zone of a glacier in the south of the King George island, South Shetland Islands, Antarctica in the period between the Little Ice Age and 2017. The relief compartmentation and proglacial geomorphological mapping was done using a Digital Elevation Model generated from TanDEM-X images and a QuickBird image from 2008, in addition to field sediment samples. For the characterization of the ice phenology of the proglacial lakes surface, a correlation of the net surface area, obtained from 2011 TerraSAR X images, was made with temperature, precipitation and wind variables. The evolution of the glacier (locally called Collins Glacier) until 2070 was elaborated using the methodology by Ruckamp et al. (2011). The compartments in the peninsula where the glacier is located (Fildes Peninsula) are plateaus and depressions that have U paleovalley sand amphitheatre valleys as main forms later reworked by melting channels and intemperic processes. The proglacial area is not homogeneous and the glacier front has different environments that were mapped in this thesis in sectors. The glacier eastern sectors are the most dynamic ones, as they have several melting water channels, features like flutings and moraines of recession. In the scenario for the future behaviour of the glacier, it is possible that these areas that will be the first ones to present retraction, until 2030 It is probable that in the future, with the retraction of the glacier, due to the configuration of the subglacial relief, there will be formation of lakes, flooded areas and channels in their more concave portions and more time for operation of the paraglacial processes. The sectors orientated to the Drake Passage indicate an active glacial system with capacity to transport material of different sizes and quantity. In the future this area, due to subglacial relief and hydrology, probably will not have the formation of lakes and features like flutings or moraines of recession, characterizing itself as more stable. Regarding the current lake formation, 7 of the 15 lakes analysed for the 2011 summer presented a significant correlation (ρ greater than 0.4) with temperature, while 11 lakes responded significantly to precipitation. The lakes reached the maximum net surface area at the end of February and frozen completely at the beginning of April. The spatial variation scenario of the Collins Glacier front reveals the continuity of the retraction process for the coming decades, with a loss of 35% of its area by 2070. At the first moment, the retraction in the proglacial zone will form an unstable area with a high amount of sediments in the channels. In this phase, vegetation fixation will increase the infiltration of melting water into the soil (formation of floodwaters), increase of soil strength and shear until the landscape reaches a stable phase, with indications of periglacial activity between 2050 and 2070.

A prospecção biológica (i.e. bioprospecção) é uma atividade, relativamente recente, que ocorre de forma desregulada na região austral, área de vigência do Sistema do Tratado da Antártida (STA). A normatização desta atividade no âmbito do STA é o principal tema em discussão na agenda do Regime Antártico. Este Regime Internacional, constituído pelo Tratado Antártico (de 1959), pela Convenção para Preservação das Focas Antárticas (de 1972), pela Convenção para Conservação dos Recursos Vivos Marinhos Antárticos (de 1980) e pelo Protocolo de Proteção Ambiental do Tratado da Antártida (de 1991), tem cumprido, ao longo de sua história, a missão de preservar a região austral e ordenar as atividades antárticas. Os Estados que o integram, enfrentam os novos desafios, criando instrumentos jurídicos para regulamentar atividades específicas. Todavia, eles encontram dificuldades de repetir este comportamento com relação à bioprospeccão. A razão disso é a complexidade desta atividade, associada à problemática da região austral, uma área sem soberanias reconhecidas. Existe imensa dificuldade de desenvolver uma legislação para contemplar diferentes interesses nacionais, disputas entre empresas e organizações ambientalistas, razões de ordem comercial e desacordos entre os interesses de pesquisa científica e do mercado, respeitando as normas e os princípios formalizados no Tratado Antártico. A bioprospecção na Antártida é um problema cuja solução, provavelmente, demandará longas e difíceis negociações. / Biological prospecting (i.e. bioprospecting) is a relatively recent activity that occurs unregulated in the austral region, area covered by the Antarctic Treaty System (ATS). The normatization of this activity is the main subject being discussed in the agenda of the Antarctic Regime. This International Regime, comprised by the Antarctic Treaty (1959), the Convention on the Conservation of Antarctic Seals (1972), the Convention on the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (1980) and the Madrid Protocol to the Antarctic Treaty (1991), fulfills the mission to preserve the austral region and regulate international relations with respect to Antarctica. The nation-states, participants in this regime, have a tendency to face new challenges, by creating aditional agreements to regulate specific activities. Bioprospecting, however, has proven dificult to regulate. This is due to the complexity of the activity and the ambiguous territorial status of Antarctica. It is dificult to develop legislation that satifies interests of nation-states, private companies, environmental NGO’s, scientists and universities, while respecting norms and principles formalized in the Antarctic Treaty. Bioprospecting in Antarctica, therefore, is a problem that demands carefull and thoughtfull considerations, yet to be resolved.

Este trabalho investiga a dinâmica de retração frontal de duas geleiras de maré, Drummond (66°40'S, 65°43'O) e Widdowson (66°43'S, 65°46'O), na costa ocidental da Península Antártica. O estudo usou fotografias aéreas e imagens satelitais LANDSAT (a partir de 1986) para determinar a variação de área dessas geleiras no período 1957–2015 e analisar a sensibilidade às recentes mudanças ambientais na Península Antártica. O modelo digital de elevação AsterGDEM2 foi usado para caracterizar a morfologia e morfometria da bacia de drenagem dessas massas de gelo. A análise estatística dos dados de temperatura média anual da Estação Vernadsky (65°14’ S, 64°15’ O) mostra tendência ao aquecimento atmosférico no período 1950–2015 (0,047°C ano-1) nesta parte da Península Antártica ocidental. As frentes das duas geleiras retraíram ao longo dos últimos 68 anos, no entanto a geleira Widdowson apresentou uma perda maior (36,03 km2, ou 16,81% da área original) e uma linha de neve mais elevada (200 m a.n.m. em 2016) do que a geleira Drummond (18,84 km2, ou 4,26% da área original; linha de neve a 100 m a.n.m. em 2016) no período. Essa diferença na retração da duas geleiras, lado a lado e com a mesma orientação de fluxo do gelo, são atribuídas as diferentes declividades da superfície e proporção da área de acumulação sobre a área total. A geleira de menor área, Widdowson, somente atingiu um ponto de estabilização (apoiada ao embasamento rochoso lateral) em 2001, enquanto a frente da Drummond estabilizou-se em 1974. Além disso, a geleira Widdowson é mais íngreme no setor frontal, o que pode ter influenciado na taxa de desprendimento de icebergs e gerado um deslizamento basal mais eficiente, aumentando a velocidade de fluxo do gelo e, por consequência, aumentando as taxas de retração. Esses resultados condizem com estudos para outras geleiras de descarga com frentes flutuantes na Península Antártica, as quais são mais sensíveis às mudanças climáticas. A dinâmica dessas geleiras também é influenciada por mudanças nas forçantes oceânicas, taxas de precipitação, derretimento superficial e morfologias diferentes do embasamento rochoso; esses pontos devem ser tratados em trabalhos futuros. Como subproduto desta investigação, foi gerado um banco de dados em SIG para a continuidade do monitoramento das duas geleiras. / This work investigates the ice front retreat dynamics of two tidewater glaciers, Drummond (66°40'S, 65°43'W) and Widdowson (66°43'S, 65°46'W), on the western coast of the Antarctic Peninsula, associated with environmental changes in the last six decades. The study uses aerial photographs and LANDSAT satellite images (from 1986 onwards) to determine these glaciers area variations in the period 1957–2015 and to analyze their sensitivity to recent environmental changes in the Antarctic Peninsula. The digital elevation model ASTERDEM2 was edited by a routine to characterize the morphology and the morphometry of the drainage basins of these ice masses. The statistical analysis of the updated mean annual temperature data from the Faraday/Vernadsky station (65°14’ S, 64°15’ W) shows a trend towards regional atmospheric warming in the period 1950–2015 (0.047°C year-1) in this part of the West Antarctic Peninsula. The ice fronts of these two glaciers have retreated for the last 68 years, however, the Widdowson Glacier had a more significant loss (36.03 km² or 16.81% of the original area) and a higher snow line elevation (200 m a.s.l. in 2016) than the Drummond Glacier (18.84 km2, or 4.26% of the original area; snow line at 90 m a.s.l. in 2016) in the period. This retreat difference of the two glaciers, side by side and with the same ice flow orientation is attributed to different surface slopes and accumulation area proportion over the total area. The smaller area glacier, Widdowson, has shown to be more sensitive to environmental changes and only reached a stabilization point (supported to the lateral bedrock) in 2001, while the Drummond front stabilized in 1974. In addition, the Widdowson glacier is steeper in the frontal sector, which may have influenced on the calving rate and generate a more efficient basal slip, increasing the ice flow rate and, consequently, increasing the retraction rate. These results are consistent with studies for other floating outlet glaciers with calving in the Antarctic Peninsula, which are more sensitive to climate change. The dynamics of these glaciers is also influenced by changes in ocean forcing, precipitation rates, surface melting and bedrock morphology; these points should be investigated in future works. As a by-product of this research, a GIS database wasgenerated for a continuous monitoring of the two glaciers.

Esta tese aborda a definição de um projeto estratégico-científico brasileiro para a Antártida, a partir da análise da evolução da geopolítica do Sistema do Tratado Antártico (STA). A questão antártica, conforme esta tese, se fundamenta em dois pressupostos teóricos antagônicos das relações internacionais, o realismo e o liberalismo. As premissas de cooperação científica e de uso pacífico da região, estabelecidos no Tratado da Antártida (1959), determinaram a discussão do objeto de estudo a partir de uma epistemologia liberal. A geopolítica antártica, neste início do século XXI, pende para uma dialética científico-ambiental, em detrimento da dimensão econômico–territorialista que dominou o discurso para a região austral até o emblemático ano de 1991, quando ocorreu a ratificação do Protocolo sobre Proteção Ambiental do Tratado da Antártida (Protocolo de Madri). Se o século XX foi marcado pelo advento da ciência antártica, representado pelo Ano Geofísico Internacional (1957 - 1958), o presente século se caracteriza, até o momento, como aquele em que essa ciência antártica deverá construir sua própria agenda. Os Estados-signatários, cada vez mais, reconhecem o peso político de uma ciência antártica de excelência dentro do STA. Com a instituição do Programa Antártico Brasileiro (PROANTAR), em 1982, o país passou a defender seus substanciais interesses naquela região, que, em um primeiro momento, estavam subordinados às contingências da Guerra Fria e ao Projeto do Brasil-potência. Todavia, a invocação subjetiva de tais interesses não permitiu que se delimitasse a sua real amplitude. Esse posicionamento geopolítico em relação à Antártida começou a ser referenciado a partir de 2011, quando a questão antártica, através da elaboração de um Planejamento Estratégico para o PROANTAR (2012 - 2022), passou a assumir uma relativa importância estratégica para o país; em outras palavras, o programa aproximou-se de um projeto de Estado. No referido planejamento encontram-se as diretrizes que deverão garantir ao Brasil um status político relevante dentro do STA, o que implica numa participação efetiva do país nas decisões sobre o destino daquela região. A diretriz principal desse processo é a inserção do país no seleto grupo de Estados-signatários que desenvolve pesquisas de ponta na Antártida. Ao Entender a importância estratégico-geopolítica da Antártida para o Brasil, e o protagonismo da ciência na política do STA, esta tese propõe novos desafios e paradigmas à ciência antártica brasileira, apoiando o atual Planejamento Estratégico para o PROANTAR (2012 - 2022) e o mais recente Plano de Ação para a Ciência Antártica (2013 - 2018). Assim, analisar o PROANTAR a partir da definição de um projeto estratégico-científico, e suas repercussões geopolíticas, é o objetivo maior desta tese, implicando nas seguintes metas: uma análise sobre a geopolítica antártica, o que determinou uma discussão preliminar sobre os pressupostos geopolíticos do Tratado e da ciência antártica, a partir de uma perspectiva histórica; uma análise sobre as dimensões da geopolítica da região no limiar do século XXI, identificando o ano de 1991 (ratificação do Protocolo de Madri) como o momento de inflexão do STA, no qual a dimensão científico-ambiental começou a adquirir maior relevância geopolítica; uma análise sobre a questão antártica no pensamento geopolítico brasileiro, que permitiu discorrer sobre a construção de um possível imaginário territorialista antártico, assim como a sua repercussão na dimensão científica do PROANTAR. Por fim, se analisa os novos desafios à ciência antártica brasileira no século XXI: a expansão geográfica das pesquisas do PROANTAR naquele continente, em especial as investigações no interior do manto de gelo antártico, que quebra o paradigma de uma ciência periférica, historicamente restrita à região da Península Antártica; e a instituição de uma política capaz de garantir a qualidade da produção científica, através de um adequado apoio logístico-financeiro. Vencer tais desafios é de importância fundamental para a inclusão da pesquisa antártica brasileira nas chamadas fronteiras emergentes da ciência. Todavia, à medida que se analisa as ações político-científicas, convergentes à definição de um projeto estratégico brasileiro para a Antártida, que vêm sendo implementadas desde o início deste século, mais nítida se tornam as contradições e os obstáculos à definição de tal projeto: os entraves burocráticos e a volatilidade das ações políticas, que, somados a falta de reconhecimento da importância (geo)política de uma ciência antártica de vanguarda, em particular por grande parte dos pesquisadores que atuam no PROANTAR, impedem a instituição de uma política científica e a definição de um projeto estratégico-científico para a região. / This thesis addresses the definition of a Brazilian strategic-scientific project for Antarctica from the analysis of the Antarctic Treaty System (ATS) geopolitical evolution. The Antarctic question, as discussed in this thesis, is based in two antagonistic theoretical premises taken from the foreign relations (realism and liberalism). The premises of scientific collaboration and the pacific use of the region, established in the Antarctic Treaty (1959), determined a discussion of this topic using a liberal epistemology. The Antarctic geopolitics at the beginning of the 21st century leans towards a scientific-environmental dialectics, to the detriment of the economical-territorial dimension that dominated the discourse for the Austral region up to the emblematic year of 1991, when the Protocol on Environmental Protection to the Antarctic Treaty (Madrid Protocol) was ratified. If the 20th century was marked by the arrival of the Antarctic science, represented by the International Geophysical Year (1957-1958), the current century is characterized, so far, as the one in which the Antarctic science should build its own agenda. The Signatory-States increasingly recognize the political weight of an Antarctic science of excellence within the ATS. By establishing the Brazilian Antarctic Program (PROANTAR, from the Portuguese Programa Antártico Brasileiro) in 1982, Brazil started to defend of its substantial interests in the Antarctic region. These interests, at first, were subordinated to the Cold War contingencies and the Brazil-potency Project. However, the subjective invocation of such interests did not allow the delimitation of its real extent. This geopolitical positioning in relation to Antarctica was first mentioned in 2011 when the Antarctic question, through the preparation of a Strategic Planning for PROANTAR (2012 - 2022), acquired a relative strategic importance for the country. In other words, the program became closer to a project of State. This plan contains directives that shall grant a relevant political status to Brazil within the ATS, which implies the effective participation of the country in the decisions about the fate of the region. The integration of the country into the select group of signatory States that develop cutting-edge research in Antarctica is the main directive of this plan. By understanding the strategic-geopolitical importance of Antarctica to Brazil, and the role of science in the ATS politics, this thesis proposes new challenges and paradigms to the Brazilian Antarctic science, supporting to the current Strategic Planning for PROANTAR (2012 - 2022) and the most recent Action Plan for the Antarctic Science (2013 - 2018). Thus, the analysis of PROANTAR from the perspective of the definition of a strategic-scientific project and its geopolitical repercussions are the main objetives of this thesis, which are reflected in the following goals: an analysis of the Antarctic geopolitics, which determined a preliminary discussion regarding the geopolitical premises of the Treaty and the Antarctic science from a historical perspective; an analysis of the geopolitical dimensions of the region at the benning of the 21st century, identifying the year 1991 (ratification of the Madrid Protocol) as the ATS turning point, when the scientific-environmental dimension began to acquired a greater geopolitical relevance; an analysis of the Antarctic question in the Brazilian geopolitical line of thought, which allowed the discussion about the construction of a possible Antarctic territorial imaginary, as well as its repercussion on the scientific dimension of PROANTAR. Finally, we analyze the new challenges to the Brazilian Antarctic science in the 21st century: the geographic expansion of the PROANTAR research in that continent, especially the investigations into the Antarctic ice sheet, breaking the paradigm of a peripheral science that has been historically confined to the Antarctic Peninsula region; and the institution of a policy that guarantees the quality of the scientific production through an adequate logistic-financial support. Overcoming such challenges is paramount for the inclusion of the Brazilian Antarctic research in the so-called emerging frontiers of science. Nonetheless, as we analyze the political-scientific actions, converging to the definition of a Brazilian strategic project for Antarctic, which has been implemented since the beginning of the century, it becomes clearer the contradictions and obstacles to the definition of such project become: the bureaucratic hindrances and the volatile political actions, which in addition to the lack of recognition of the (geo)political relevance of a cutting-edge Antarctic science, especially by a large part of the scientific community working at PROANTAR, prevent the institution of a the scientific politicy and the definition of a strategic-scientific project for the region.

As geleiras são indicadores sensíveis às mudanças climáticas, aquelas áreas marginais à geleira e proglaciais apresentam várias mudanças decorrentes da retração das geleiras. Dessa forma, esta tese propõe um modelo de desenvolvimento hidrológico e geomorfológico da zona proglacial de uma geleira no sul da ilha Rei George, ilhas Shetland do Sul, Antártica no período desde a Pequena Idade do Gelo até 2017. A compartimentação do relevo e mapeamento geomorfológico proglacial foi feito a partir de Modelo Digital de Elevação gerado a partir de imagens TanDEM-X e de uma imagem QuickBird de 2008, além de coletas de sedimentos em campo. Já para a caracterização da fenologia de gelo da superfície de lagos proglaciais, foi feita uma correlação da área de superfície líquida, obtida em imagens TerraSAR X de 2011, com as variáveis temperatura, precipitação e vento. O cenário de evolução da geleira (chamada localmente de geleira Collins) até 2070 foi elaborado a partir de metodologia de Ruckamp et al. (2011). Os compartimentos na península onde encontra-se a geleira (península Fildes) são planaltos e depressões que possuem como principais formas associadas paleovales em U e vales em anfiteatro que foram posteriormente retrabalhados por canais de degelo e processos intempéricos. A área proglacial não é homogênea e a frente da geleira apresentou distintos ambientes que foram mapeados nessa tese em setores. Os setores do lado leste são os mais dinâmicos da geleira, pois além de apresentar vários canais de água de degelo, tem feições como flutings e morainas de recessão. No cenário do comportamento da geleira para o futuro, são justamente essas áreas que deverão ser as primeiras a apresentarem retração, até 2030 É provável que no futuro, com a retração da geleira, devido a configuração do relevo subglacial, haverá formação de lagos, alagados e canais nas suas porções mais côncavas e mais tempo de atuação dos processos paraglaciais. Os setores voltados para a passagem de Drake indicam um sistema glacial ativo com capacidade de transporte de material de diferentes tamanhos e quantidade. No futuro essa área, devido ao relevo subglacial e hidrologia, provavelmente não terá a formação de lagos e feições como flutings ou morainas de recessão, se caracterizando como mais estável. Quanto a formação atual dos lagos, 7 dos 15 lagos analisados para o verão de 2011 apresentaram correlação significativa (ρ maior que 0,4) com a temperatura, enquanto 11 lagos responderam significativamente para precipitação. Os lagos atingem a área máxima de superfície líquida no final de fevereiro e congelam completamente no início de abril. O cenário de variação espacial da frente da geleira Collins revela a continuidade do processo de retração para as próximas décadas, com perda de 35% de sua área até 2070. No primeiro momento, a retração na zona proglacial formará uma área instável com alta quantidade de sedimentos nos canais. A fixação da vegetação contribuirá nessa fase para aumento da infiltração de água de degelo no solo (formação de alagados), aumento da força e cisalhamento do solo até que a paisagem atinja uma fase estável, com indícios de atividade periglacial entre 2050 e 2070. / Glaciers are sensitive indicators of climate change, those marginal and proglacial areas show several changes due to glaciers retraction. Having this in mind, this thesis proposes a hydrological and geomorphological development model for the proglacial zone of a glacier in the south of the King George island, South Shetland Islands, Antarctica in the period between the Little Ice Age and 2017. The relief compartmentation and proglacial geomorphological mapping was done using a Digital Elevation Model generated from TanDEM-X images and a QuickBird image from 2008, in addition to field sediment samples. For the characterization of the ice phenology of the proglacial lakes surface, a correlation of the net surface area, obtained from 2011 TerraSAR X images, was made with temperature, precipitation and wind variables. The evolution of the glacier (locally called Collins Glacier) until 2070 was elaborated using the methodology by Ruckamp et al. (2011). The compartments in the peninsula where the glacier is located (Fildes Peninsula) are plateaus and depressions that have U paleovalley sand amphitheatre valleys as main forms later reworked by melting channels and intemperic processes. The proglacial area is not homogeneous and the glacier front has different environments that were mapped in this thesis in sectors. The glacier eastern sectors are the most dynamic ones, as they have several melting water channels, features like flutings and moraines of recession. In the scenario for the future behaviour of the glacier, it is possible that these areas that will be the first ones to present retraction, until 2030 It is probable that in the future, with the retraction of the glacier, due to the configuration of the subglacial relief, there will be formation of lakes, flooded areas and channels in their more concave portions and more time for operation of the paraglacial processes. The sectors orientated to the Drake Passage indicate an active glacial system with capacity to transport material of different sizes and quantity. In the future this area, due to subglacial relief and hydrology, probably will not have the formation of lakes and features like flutings or moraines of recession, characterizing itself as more stable. Regarding the current lake formation, 7 of the 15 lakes analysed for the 2011 summer presented a significant correlation (ρ greater than 0.4) with temperature, while 11 lakes responded significantly to precipitation. The lakes reached the maximum net surface area at the end of February and frozen completely at the beginning of April. The spatial variation scenario of the Collins Glacier front reveals the continuity of the retraction process for the coming decades, with a loss of 35% of its area by 2070. At the first moment, the retraction in the proglacial zone will form an unstable area with a high amount of sediments in the channels. In this phase, vegetation fixation will increase the infiltration of melting water into the soil (formation of floodwaters), increase of soil strength and shear until the landscape reaches a stable phase, with indications of periglacial activity between 2050 and 2070.

A prospecção biológica (i.e. bioprospecção) é uma atividade, relativamente recente, que ocorre de forma desregulada na região austral, área de vigência do Sistema do Tratado da Antártida (STA). A normatização desta atividade no âmbito do STA é o principal tema em discussão na agenda do Regime Antártico. Este Regime Internacional, constituído pelo Tratado Antártico (de 1959), pela Convenção para Preservação das Focas Antárticas (de 1972), pela Convenção para Conservação dos Recursos Vivos Marinhos Antárticos (de 1980) e pelo Protocolo de Proteção Ambiental do Tratado da Antártida (de 1991), tem cumprido, ao longo de sua história, a missão de preservar a região austral e ordenar as atividades antárticas. Os Estados que o integram, enfrentam os novos desafios, criando instrumentos jurídicos para regulamentar atividades específicas. Todavia, eles encontram dificuldades de repetir este comportamento com relação à bioprospeccão. A razão disso é a complexidade desta atividade, associada à problemática da região austral, uma área sem soberanias reconhecidas. Existe imensa dificuldade de desenvolver uma legislação para contemplar diferentes interesses nacionais, disputas entre empresas e organizações ambientalistas, razões de ordem comercial e desacordos entre os interesses de pesquisa científica e do mercado, respeitando as normas e os princípios formalizados no Tratado Antártico. A bioprospecção na Antártida é um problema cuja solução, provavelmente, demandará longas e difíceis negociações. / Biological prospecting (i.e. bioprospecting) is a relatively recent activity that occurs unregulated in the austral region, area covered by the Antarctic Treaty System (ATS). The normatization of this activity is the main subject being discussed in the agenda of the Antarctic Regime. This International Regime, comprised by the Antarctic Treaty (1959), the Convention on the Conservation of Antarctic Seals (1972), the Convention on the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (1980) and the Madrid Protocol to the Antarctic Treaty (1991), fulfills the mission to preserve the austral region and regulate international relations with respect to Antarctica. The nation-states, participants in this regime, have a tendency to face new challenges, by creating aditional agreements to regulate specific activities. Bioprospecting, however, has proven dificult to regulate. This is due to the complexity of the activity and the ambiguous territorial status of Antarctica. It is dificult to develop legislation that satifies interests of nation-states, private companies, environmental NGO’s, scientists and universities, while respecting norms and principles formalized in the Antarctic Treaty. Bioprospecting in Antarctica, therefore, is a problem that demands carefull and thoughtfull considerations, yet to be resolved.

Esta tese aborda a definição de um projeto estratégico-científico brasileiro para a Antártida, a partir da análise da evolução da geopolítica do Sistema do Tratado Antártico (STA). A questão antártica, conforme esta tese, se fundamenta em dois pressupostos teóricos antagônicos das relações internacionais, o realismo e o liberalismo. As premissas de cooperação científica e de uso pacífico da região, estabelecidos no Tratado da Antártida (1959), determinaram a discussão do objeto de estudo a partir de uma epistemologia liberal. A geopolítica antártica, neste início do século XXI, pende para uma dialética científico-ambiental, em detrimento da dimensão econômico–territorialista que dominou o discurso para a região austral até o emblemático ano de 1991, quando ocorreu a ratificação do Protocolo sobre Proteção Ambiental do Tratado da Antártida (Protocolo de Madri). Se o século XX foi marcado pelo advento da ciência antártica, representado pelo Ano Geofísico Internacional (1957 - 1958), o presente século se caracteriza, até o momento, como aquele em que essa ciência antártica deverá construir sua própria agenda. Os Estados-signatários, cada vez mais, reconhecem o peso político de uma ciência antártica de excelência dentro do STA. Com a instituição do Programa Antártico Brasileiro (PROANTAR), em 1982, o país passou a defender seus substanciais interesses naquela região, que, em um primeiro momento, estavam subordinados às contingências da Guerra Fria e ao Projeto do Brasil-potência. Todavia, a invocação subjetiva de tais interesses não permitiu que se delimitasse a sua real amplitude. Esse posicionamento geopolítico em relação à Antártida começou a ser referenciado a partir de 2011, quando a questão antártica, através da elaboração de um Planejamento Estratégico para o PROANTAR (2012 - 2022), passou a assumir uma relativa importância estratégica para o país; em outras palavras, o programa aproximou-se de um projeto de Estado. No referido planejamento encontram-se as diretrizes que deverão garantir ao Brasil um status político relevante dentro do STA, o que implica numa participação efetiva do país nas decisões sobre o destino daquela região. A diretriz principal desse processo é a inserção do país no seleto grupo de Estados-signatários que desenvolve pesquisas de ponta na Antártida. Ao Entender a importância estratégico-geopolítica da Antártida para o Brasil, e o protagonismo da ciência na política do STA, esta tese propõe novos desafios e paradigmas à ciência antártica brasileira, apoiando o atual Planejamento Estratégico para o PROANTAR (2012 - 2022) e o mais recente Plano de Ação para a Ciência Antártica (2013 - 2018). Assim, analisar o PROANTAR a partir da definição de um projeto estratégico-científico, e suas repercussões geopolíticas, é o objetivo maior desta tese, implicando nas seguintes metas: uma análise sobre a geopolítica antártica, o que determinou uma discussão preliminar sobre os pressupostos geopolíticos do Tratado e da ciência antártica, a partir de uma perspectiva histórica; uma análise sobre as dimensões da geopolítica da região no limiar do século XXI, identificando o ano de 1991 (ratificação do Protocolo de Madri) como o momento de inflexão do STA, no qual a dimensão científico-ambiental começou a adquirir maior relevância geopolítica; uma análise sobre a questão antártica no pensamento geopolítico brasileiro, que permitiu discorrer sobre a construção de um possível imaginário territorialista antártico, assim como a sua repercussão na dimensão científica do PROANTAR. Por fim, se analisa os novos desafios à ciência antártica brasileira no século XXI: a expansão geográfica das pesquisas do PROANTAR naquele continente, em especial as investigações no interior do manto de gelo antártico, que quebra o paradigma de uma ciência periférica, historicamente restrita à região da Península Antártica; e a instituição de uma política capaz de garantir a qualidade da produção científica, através de um adequado apoio logístico-financeiro. Vencer tais desafios é de importância fundamental para a inclusão da pesquisa antártica brasileira nas chamadas fronteiras emergentes da ciência. Todavia, à medida que se analisa as ações político-científicas, convergentes à definição de um projeto estratégico brasileiro para a Antártida, que vêm sendo implementadas desde o início deste século, mais nítida se tornam as contradições e os obstáculos à definição de tal projeto: os entraves burocráticos e a volatilidade das ações políticas, que, somados a falta de reconhecimento da importância (geo)política de uma ciência antártica de vanguarda, em particular por grande parte dos pesquisadores que atuam no PROANTAR, impedem a instituição de uma política científica e a definição de um projeto estratégico-científico para a região. / This thesis addresses the definition of a Brazilian strategic-scientific project for Antarctica from the analysis of the Antarctic Treaty System (ATS) geopolitical evolution. The Antarctic question, as discussed in this thesis, is based in two antagonistic theoretical premises taken from the foreign relations (realism and liberalism). The premises of scientific collaboration and the pacific use of the region, established in the Antarctic Treaty (1959), determined a discussion of this topic using a liberal epistemology. The Antarctic geopolitics at the beginning of the 21st century leans towards a scientific-environmental dialectics, to the detriment of the economical-territorial dimension that dominated the discourse for the Austral region up to the emblematic year of 1991, when the Protocol on Environmental Protection to the Antarctic Treaty (Madrid Protocol) was ratified. If the 20th century was marked by the arrival of the Antarctic science, represented by the International Geophysical Year (1957-1958), the current century is characterized, so far, as the one in which the Antarctic science should build its own agenda. The Signatory-States increasingly recognize the political weight of an Antarctic science of excellence within the ATS. By establishing the Brazilian Antarctic Program (PROANTAR, from the Portuguese Programa Antártico Brasileiro) in 1982, Brazil started to defend of its substantial interests in the Antarctic region. These interests, at first, were subordinated to the Cold War contingencies and the Brazil-potency Project. However, the subjective invocation of such interests did not allow the delimitation of its real extent. This geopolitical positioning in relation to Antarctica was first mentioned in 2011 when the Antarctic question, through the preparation of a Strategic Planning for PROANTAR (2012 - 2022), acquired a relative strategic importance for the country. In other words, the program became closer to a project of State. This plan contains directives that shall grant a relevant political status to Brazil within the ATS, which implies the effective participation of the country in the decisions about the fate of the region. The integration of the country into the select group of signatory States that develop cutting-edge research in Antarctica is the main directive of this plan. By understanding the strategic-geopolitical importance of Antarctica to Brazil, and the role of science in the ATS politics, this thesis proposes new challenges and paradigms to the Brazilian Antarctic science, supporting to the current Strategic Planning for PROANTAR (2012 - 2022) and the most recent Action Plan for the Antarctic Science (2013 - 2018). Thus, the analysis of PROANTAR from the perspective of the definition of a strategic-scientific project and its geopolitical repercussions are the main objetives of this thesis, which are reflected in the following goals: an analysis of the Antarctic geopolitics, which determined a preliminary discussion regarding the geopolitical premises of the Treaty and the Antarctic science from a historical perspective; an analysis of the geopolitical dimensions of the region at the benning of the 21st century, identifying the year 1991 (ratification of the Madrid Protocol) as the ATS turning point, when the scientific-environmental dimension began to acquired a greater geopolitical relevance; an analysis of the Antarctic question in the Brazilian geopolitical line of thought, which allowed the discussion about the construction of a possible Antarctic territorial imaginary, as well as its repercussion on the scientific dimension of PROANTAR. Finally, we analyze the new challenges to the Brazilian Antarctic science in the 21st century: the geographic expansion of the PROANTAR research in that continent, especially the investigations into the Antarctic ice sheet, breaking the paradigm of a peripheral science that has been historically confined to the Antarctic Peninsula region; and the institution of a policy that guarantees the quality of the scientific production through an adequate logistic-financial support. Overcoming such challenges is paramount for the inclusion of the Brazilian Antarctic research in the so-called emerging frontiers of science. Nonetheless, as we analyze the political-scientific actions, converging to the definition of a Brazilian strategic project for Antarctic, which has been implemented since the beginning of the century, it becomes clearer the contradictions and obstacles to the definition of such project become: the bureaucratic hindrances and the volatile political actions, which in addition to the lack of recognition of the (geo)political relevance of a cutting-edge Antarctic science, especially by a large part of the scientific community working at PROANTAR, prevent the institution of a the scientific politicy and the definition of a strategic-scientific project for the region.

[ES] Este trabajo tiene como objetivo investigar los métodos de conservación in situ aplicables a los hallazgos arqueológicos de los loberos-balleneros, los cuales están compuestos por material proveniente del archipiélago Shetland del Sur (Antártida Occidental). Los loberos-balleneros fueron marineros llevados al territorio por compañías de caza de mamíferos marinos en los siglos XVIII y XIX. Esos cazadores habitaban temporalmente en refugios construidos en la Antártida. Las huellas que dejaron se caracterizan por la presencia de materiales muy frágiles, que se conservan debido a las condiciones ambientales particulares del continente antártico. Desde la primera expedición de excavación hecha por el Laboratorio de Estudios Antárticos en Ciencias Humanas de la Universidad Federal de Minas Gerais (Leach), en 2010, un eje de investigación ha estado articulando la metodología de excavación a la conservación in situ. Este eje ha dado paso a este proyecto de investigación doctoral desarrollado en la Universitat Politècnica de València. / [CA] Aquest treball té com a objectiu investigar els mètodes de conservació in situ aplicables a lestroballes arqueològiques dels loberos-balleners, els quals estan compostos per material provinent de l'arxipèlag Shetland de Sud (Antàrtica Occidental). Els loberos-balleners van ser mariners duts al territori per companyies de caça de mamífers marins en els segles XVIII i XIX. Aquests caçadors habitaven temporalment en refugis construïts a l'Antàrtica. Les petjades que van deixar es caracteritzen per la presència de materials molt fràgils, que només es conserven a causa de les condicions ambientals particulars del continent antàrtic. Des de la primera expedició d'excavació feta pel Laboratori d'Estudis Antàrtics en Ciències Humanes de la Universitat Federal de Mines Gerais (Leach), el 2010, un eix d'investigació ha estat articulant la metodologia d'excavació a la conservació in situ. Aquest eix ha donat pas a aquest projecte de recerca doctoral desenvolupat a la Universitat Politècnica de València. / [EN] The proposal aims investigate the methods of the in situ preservation of the whalers' archaeological remains, concerning to the South Shetland Archipelago (Occidental Antarctica). The whalers were sailors taken to the territory by companies hunting of marine mammals of the 18th and 19th centuries. These hunters lived temporarily in shelters made in Antarctica. These traces are characterized by the presence of very fragile materials, that only preserved by the specific environmental conditions provided by the Antarctic context. Since the first excavation expedition made by of the Antarctic Studies Laboratory in Human Sciences of the Federal University of Minas Gerais (Leach) in 2010, an axis of investigation is articulating the methodology excavation with the in situ conservation, which has become this PhD research project, developed together with the Universitat Politècnica de València. / La investigación ha recibido apoyo de la FAPEMIG, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Proyecto APQ 01366-17), del PROANTAR, Programa Antártico Brasileiro, y se ha llevado a cabo gracias al Programa de Doutorado Pleno no Exterior da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior‒CAPES (Brasil), por medio del Programa de Doutorado Pleno no Exterior de 2015. / De Alkmim Radicchi, G. (2022). Conservación in situ en el Proyecto Arqueología Antártica. Desafíos bajo el paralelo 60°S [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182647 / TESIS