Este trabalho reconstrói, mediante estudos da geomorfologia e da sedimentologia glacial, a evolução do ambiente atual de deglaciação das geleiras Wanda e Ecology, ilha Rei George, Antártica. Os dados foram obtidos pela coletas de amostras de sedimentos em campo seguindo por análises laboratorial granulométrica e morfoscópica, interpretação de fotografias aéreas e de imagens de satélites SPOT. Nos ambientes de deglaciação nas zonas proglaciais das duas geleiras foram identificados os seguintes tipos de depósitos sedimentares: flutes, terraços de kame, cordões morâinicos, pavimento de clastos, rochas estriadas e eskers. Nos dois ambientes sedimentares estudados predominam sedimentos desgastados e transportados subglacialmente, com a presença de água de degelo. Desde 1956 essas geleiras estão recuando rapidamente, sem períodos de reavanço. No entanto, é possível observar diferenças nos processo de deglaciação entre elas, na geleira Ecology ocorreu maior perda de área (1,35 km2) do que na geleira Wanda (0,64 km2) em cinco décadas. A retração da geleira Ecology, nesse período, foi maior na parte norte da zona proglacial, já ao sul observam-se morainas frontais não muito elevadas, o que indica pouco tempo de estabilização da frente de gelo. Na geleira Wanda, durante as distintas fases de recuo da geleira, ocorreram mudanças na orientação principal do fluxo de gelo, concomitantemente com a diminuição da sua espessura. A grande proporção de sedimentos finos, rochas estriadas, pavimento de clastos, blocos stoss in lee e depósitos subglaciais indicam que as duas geleiras têm regime termal basal temperado (base úmida). / This work reconstructs, using geomorphological and glacial sedimentological studies, the evolution of the present deglaciation environnement of the Wanda and Ecology glaciers, King George Island, Antarctica. Sediments sampling at the field were followed by granulometric and morphoscopic laboratory analysis, aerial photographs and SPOT satellite imagery interpretation. The following deposits types were identified in the deglaciation environment of the proglacials zones of these two glaciers: flutes, kame terraces, morainic ridges, clast pavements, striated rock surfaces and eskers. In the two environments predominate sediments weathered and transported subglacially with meltwater. The glaciers have been retreating rapidly since 1956, with no re-advances. Nevertheless, there are differences in the deglaciation processes; the Ecology Glacier has lost a greater area (1,35 km2) than the Wanda Glacier (0,64 km2) for the last five decades. The retreat of the Ecology Glacier has been greater at the northern part of the proglacial zone; on the other hand, there are low elevation frontal moraines to the southern part that points out to a recent ice front stabilization. The ice flow orientation of the Wanda Glacier has changed during the different retreat phases; this was concomitantly to an ice thickness reduction. The great proportion of fine sediments, striated rocks surface, clast pavements, stoss in lee blocks and subglacial deposits indicates that the two glaciers have a warm basal thermal regime (wet base).

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por los autores para ser publicada a texto completo / La Antártida, continente nuevo y misterioso, de características singulares y de difícil acceso, que desde su descubrimiento a atraído la atención de innumerables personas desde expedicionarios, navegantes, investigadores y gobernadores a pensadores, poetas y autores, que han tratado de desentrañar sus innumerables riquezas y prender en sus estudios parte de su inigualable belleza. Continente que en sus inicios se convirtió en objeto de la aventura humana y que ahora se busca proteger y conservar como zona de paz y cooperación. Un continente de semejantes características no podía menos que despertar el interés de humano y los deseos de posesión materializándose en reclamaciones de soberanía. Muchos fueron los actores que intervinieron invocando diversos argumentos, algunos con mayor fuerza que otros. Sin embargo, dada las particularidades del área y su historia, esta encrucijada no ha tenido una solución sencilla. Este escenario propició la evolución del concepto de soberanía adaptado al contexto antártico y que pretendió y sigue aspirando a responder a los requerimientos de un equilibrio internacional.

Esta dissertação visa investigar as condições de metamorfismo e deformação das rochas metamáficas e metassedimentares do Complexo Metamórfico Scotia, na Ilha Coronation, formadas no estágio de subducção que precede a desagregação do Gondwana. A análise química das fases minerais permitiu determinar valores de temperatura e pressão calculadas com o programa THERMOCALC. Além disso, estudo sobre a proveniência dos metassedimentos foi conduzido com o método U-Pb em grãos de zircão. O Complexo Metamórfico Scotia é formado por intercalação de rochas metamáficas e metassedimentares com mármores e metachert, derivadasde depósitos sedimentares de caráter turbidítico, metamorfisadas e deformadas em ambiente de subducção. As rochas metamáficas consistem em rochas foliadas, de textura nematoblástica, com porfiroblastos de granada e plagioclásio. A paragênese é: quartzo + hornblenda + granada + epidoto + albita ±biotita ±titanita. As rochas metassedimentares compreendem rochas foliadas, de textura lepidoblástica com domínios granoblásticos e porfiroblastos de granada e plagioclásio, com a paragênese: quartzo + muscovita + biotita + clorita + granada + plagioclásio ± titanita. Em ambas as rochas, é comum a presença de minerais zonados. A granada tem ampla variação composicional entre os componentes almandina-grossulária-espessartita do núcleo para borda, há intercrescimento das composições oligoclásio-andesina e albita-oligoclásio-andesina nos grãos de plagioclásio, o epidoto é zonado opticamente e o anfibólio cálcico tem núcleos com pleocroísmo mais fraco que as bordas e finas lamelas de exsolução de cummingtonita. Os cálculos de P-Tindicam dois grupos de resultados, um com pressões elevadas, entre 12 e 16 kbar, e outro com pressões intermediárias, entre 4 e 8 kbar. O grupo com pressões elevadas registra o pico bárico com 15,95 ± 2,85 kbar, para rochas máficas, e de 16,40 ± 1,50 kbar, para as rochas metassedimentares. O pico metamórfico é registrado pela temperatura mais elevada, que coincide com o grupo de pressões intermediárias, calculado em 621 ± 18°C, para as rochas máficas e 564 ± 18 °C, para as rochas metassedimentares. Os dois grupos de condições P-Tindicam que a subducção pode ter chegado à elevadas profundidades, na fácies metamórfica epidoto-eclogito, mas com o pico metamórfico nas fácies metamórficas epidoto-anfibolito e anfibolito, em condições similares ao que foi calculado por Meneilly & Storey (1986) para as rochas da Ilha Signy. As condições P-Tde metamorfismo não são conclusivas, considerando a presença de texturas e composições que mostram desequilíbrio nos minerais. Os dados U-Pb em zircão permitiram identificar as populações de grãos detríticos com maior contribuição nos metassedimentos nos intervalos do Jurássico Inferior ao Permiano Inferior, 200-290 Ma, e do Carbonífero Inferior ao Neoproterozóico, 350-550 Ma. Através destes dados podem-se estabelecer as regiões de Adie Inlet, Cabinet Inlet Cape Casey e Target Hill, que fazem parte do embasamento da Península Antártica, como as principais áreas fontes dos protolitos sedimentares do Complexo Metamórfico Scotia; e permitem uma correlação entre o complexo e as unidades do Grupo Península Trinity e da Formação Miers Bluff. Os limites máximos para deposição foram estimados para o Jurássico Inferior com as idades de 202 e 191 Ma para as rochas do Complexo Metamórfico Scotia. / The present master dissertation aims to investigate the metamorphism and deformation conditions of mafic and metasedimentary rocks of the Scotia Metamorphic Complex, Coronation Island, formed in the subduccion stage that precedes the disintegration of Gondwana. Chemical analysis of mineral phases allowed determining temperature and pressure values, calculated with THERMOCALC. Furthermore, a study on the origin of metasediments was conducted with U-Pb method to date zircon grains. The Scotia Metamorphic Complex is formed by intercalation of mafic and metasedimentary rocks with metachert and marble, derived from sedimentary turbiditic deposits, metamorphosed and deformed in a subduction setting. The mafic rocks are foliated, with nematoblastic texture and porphyroblasts of garnet and plagioclase. The paragenesis is: quartz + hornblende + garnet + epidote + albite ± biotite ± titanite. The metasedimentary rocks comprise foliated rocks, lepidoblastic texture with granoblastic domains and porphyroblasts of garnet and plagioclase, with the paragenesis: quartz + chlorite + muscovite + biotite + garnet + plagioclase ± titanite. In both rocks, is common the presence of zoned minerals. Garnet has a wide compositional variation between the almandine-grossular-spessartite end members from core to rim, plagioclase ir composedof intergrowths of oligoclase-andesine and albite-oligoclase-andesine, the epidote is optically zoned, and the calcic amphibole has cores with weaker pleochroism than the rims and thin cummingtonite exsolution lamellae. The P-Tcalculations indicate two groups of results, one with elevated pressures, between 12 and 16 kbar, and another with intermediate pressures, between 4 and 8 kbar. The group with higher pressures recorded peak baric conditions with 15.95 ± 2.85 kbar, for mafic rocks, and 16.40 ± 1.50 kbar, for the metasedimentary rocks. The metamorphic peak is achieved at higher temperature, which coincides with the group of intermediate pressures, calculated at 621 ± 18 °C, for the mafic rocks and 564 ± 18 °C, for the metasedimentary rocks. The two groups of P-Tconditions indicate that the rocks may have reached high depths during subduction in epidote-eclogite facies, but with the metamorphic peak in the epidote-amphibolite and amphibolite facies, under similar conditions to what was calculated by Meneilly & Storey (1986) for the Signy Island rocks. The P-Tmetamorphism conditions are not conclusive, considering the presence of textures and compositions that show disequilibrium in the minerals. The U-Pb zircon ages permitted to identify populations of detrital grains with a major contribution in the metasediments between the Lower Jurassic to Lower Permian, 200-290 Ma, and Lower Carboniferous to the Neoproterozoic intervals, 350-550 Ma. Through these data can be established the regions of Adie Inlet, Cape Inlet Cabinet Casey Hill and Target, which are part of the Antarctic Peninsula basement, as the main source areas for the sedimentary protoliths of the Scotia Metamorphic Complex, and allow a correlation between the complex and the Trinity Peninsula Group and Miers Bluff Formation unities. The maximum deposition limit was estimated for the Lower Jurassic to the ages 202 and 191 Ma for the Scotia Metamorphic Complex rocks.

Orientador: Reinaldo José da Silva / Banca: Jose Luís Fernando Luque Alejos / Banca: Luciano Alves dos Anjos / Resumo: A busca por fatores que levam a variação na composição e estrutura das comunidades de parasitas é um ponto chave nos estudos de ecologia do parasitismo. O presente estudo teve como objetivos avaliar se a composição, estrutura e diversidade das comunidades componentes de helmintos de Notothenia coriiceps podem variar em termos locais e temporais na baía do Almirantado, Ilha Rei George, Península Antártica. Os peixes foram coletados em cincos locais diferentes denominados, Arctowiski, Ipanema, Punta Ullman, Refúgio I e Smok Point, totalizando 126 indivíduos. Após capturados, os peixes foram necropsiados e os parasitas encontrados foram coletados, quantificados, fixados e identificados. Todos os peixes foram infectados por pelo menos uma espécie de helminto parasita. Das 13 espécies de helmintos encontradas, cinco eram larvas (2 cestóides, 2 nematóides e 1 acantocéfalo) e oito adultos (5 digenéticos e 3 de acantocéfalos). As espécies dominantes e com as maiores intensidades em todos os locais foram adultos de Macvicaria georgiana e Aspersentis megarhynchus e cistacanto de Corynosoma sp., com destaque para os locais Arctowiski e Smok Point. As espécies Genolinea bowesi, Pseudoterranova sp., Contracaecum sp., Metacanthocephalus johnstoni e larvas de Tetraphyllidae apresentaram um padrão relativamente semelhante de infecção. A riqueza local variou de 9-11 taxa, seguidos por 13 e 11 no primeiro e segundo verão, enquanto que a riqueza de toda a baía (regional) atingiu 13 taxa. O índice de diversidade e equitabilidade tiveram pouca variação entre os locais, enquanto que para a baía (regional) e entre os anos praticamente não diferiu. As comunidades componentes com base na diversidade exibiram pouca variação entre as localidades estudadas demonstrando que as espécies de helmintos se distribuem quase igualmente na baía do Almirantado. Apesar da distância entre os locais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for factors that lead to variation in composition and community structure of parasites is a key point in studies of the ecology of parasitism. This study aimed to evaluate the composition, structure and diversity of helminth communities components of Notothenia coriiceps may vary on a local and temporal in Admiralty Bay, King George Island, Antarctic Peninsula. Fish were collected at five different locations named as Arctowiski, Ipanema, Punta Ullman, Refuge I, and Smok Point, totaling 126 individuals. Once captured, fish were necropsied and the parasites found were collected, quantified, identified and fixed. All fish were infected with at least one species of helminth parasites. Of the 13 helminth species found, five were larvae (2 cestodes, 2 nematodes and 1 acanthocephalan) and eight adults (five digenean and three acanthocephalans). The dominant species and with greater intensities at all sites were adults of Macvicaria georgiana, Aspersentis megarhynchus and cistacanth of Corynosoma sp., with emphasis on Arctowiski and Smok Point places. The species G. bowersi, Pseudoterranova sp., Contracaecum sp., Metacanthocephalus johnstoni and Tetraphyllidae larvae showed a relatively similar pattern of infection. The local species richness ranged from 9-11 species, followed by 13 and 11 in the first and second summer, while the wealth of the entire bay (regional) species was 13. The diversity index and evenness had little variation among locations, while the bay (regional) and between the years virtually had no differences. Communities based on diversity components showed little variation among the areas studied, demonstrating that the helminth species are distributed almost equally in Admiralty Bay. Despite the distance between the sites have from 2 to 9 km, this does not influence this diversity, but to be a key factor for the variations in the levels of infection among... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este trabalho analisa a atividade turística na Área Antártica Especialmente Gerenciada baía do Almirantado (AAEG), ilha Rei George, arquipélago Shetlands do Sul, através de levantamento realizado com turistas, guias e pessoal das estações científicas. A dissertação revisa o turismo no Ártico e na Antártica e, apesar das diferenças geográficas, a preocupação com a regulamentação, a proteção ambiental e o gerenciamento do espaço transnacional são preocupações presentes nas duas regiões. Os dados foram coletados por entrevistas e questionários. Aplicaram-se 144 questionários aos visitantes da estação polonesa Henryck Arctowski (62°10’S, 58°28’W) na temporada 2003/2004, a qual recebeu todos os turistas que entraram na AAEG naquele verão. Doze guias foram entrevistados e o pessoal da estação polonesa e da Estação Antártica Comandante Ferraz (Brasil, 62°05’S, 58°24’W) responderam 9 e 26 questionários, respectivamente. Desse levantamento foi possível obter o perfil, as expectativas e motivações do turista antártico. Nas entrevistas com guias observou-se que há preocupação com o rápido crescimento do turismo a partir da década de 1990. Além disso, as respostas do pessoal das duas estações demonstram que nem sempre as visitas são bem vindas, já que elas modificam a rotina e o trabalho dos pesquisadores. A AAEG, por estar na rota dos navios que deixam os portos do sul da América do Sul, principal ponto de partida para os que desejam visitar o continente, por ser de fácil acesso, por permitir ancoragens seguras e pela beleza paisagística, recebe aproximadamente 90% dos turistas antárticos. O levantamento revelou o predomínio de cidadãos norte americanos e alemães, entre esses um grande número de aposentados. A vida selvagem é a principal motivação para visitar a Antártica, revelando expectativas e motivações semelhantes a outros estudos já realizados no próprio continente e no arquipélago de Svalbard no Ártico. Os possíveis impactos da atividade turística que mais preocupam os especialistas são a ameaça à vida selvagem e os distúrbios causados às atividades dos pesquisadores nas estações científicas. A preocupação com o crescente número de turistas nessa que é uma das áreas mais remotas do planeta, aponta para a necessidade de aplicação de metodologias avaliadoras de impacto e de restrição ao turismo como a Limits of Acceptable Change (LAC), empregada juntamente com Recreational Opportunity Spectrum (ROS), já há muito tempo utilizada em parques nacionais dos EUA e Austrália.

No leste da península Warszawa, na ilha Rei George, pingüins da espécie Pygoscelis antarctica podem ser encontrados nidificando sobre costões rochosos, morainas baixas junto ao litoral, e terraços marinhos de segundo nível ou superiores. Deste modo, solos ornitogênicos derivados da atividade desses pingüins são em geral rasos, apresentando profundidade de fosfatização bem inferior aos solos ornitogênicos de pingüineiras de P. adeliae, que ocupam setores mais elevados da Área Antártica Especialmente Protegida Costa Ocidental da Baía do Almirantado (AAEP 128). Trabalhos de campo e de laboratório com solos ornitogênicos, entre a ponta Sphinx, na baía do Almirantado, e a ponta Telefon, no estreito Bransfield, permitiram diferenciá-los dos demais ecossistemas ornitogênicos da AAEP 128. O mosaico de aerofotos de pequeno formato tomadas em 2004 e a interpretação de uma imagem do satélite Quickbird, de 2006, permitiram a diferenciação e classificação geomorfológica da área de estudo. Estes produtos também possibilitaram delimitar as principais comunidades vegetais e estabelecer algumas relações geoecológicas, através da modelagem da radiação solar pela extensão Solar Analyst do programa ArcView 3.2a. As análises químicas de amostras de solo coletadas em perfis abertos no extremo sul da AAEP 128 apresentam valores de P extremamente elevados. Os teores de fósforo disponível extraíveis pelo extrator de Melich, atingem valores mais altos que os encontrados por Schaefer et al. (2004) em solos entre a ponta Thomas e a geleira Ecology, próximo da estação Arctowski, e por Michel et al. (2006), entre a geleira Ecology e a ponta Sphinx, próximo da estação Copacabana. Destacam-se os perfis P2 e P3, da ponta Telefon, com valores de 20054,5 mg dm-3 e 8667,9 mg dm-3 de P, respectivamente. Esses valores denotam a importante reatividade de soluções de lixiviados fosfáticos de guano em interação com substratos rochosos, quando estes se encontram crioturbados e, portanto, intensamente fraturados, e suscetíveis de percolarem soluções per descendum. Assim, tem-se a combinação do habitat de nidificação com a pouca profundidade dos solos permitindo que a matéria orgânica se acumule – mesmo que parte do material retorne ao mar por canais de escoamento superficial. Estes solos ornitogênicos de P. antarctica também demonstram valores muito elevados de Na trocável, fato que aponta para a influência marinha, ficando o solo exposto aos sprays salinos provenientes da arrebentação ou trazidos pelo vento. Nas pontas Uchatka e Demay, junto à angra Paradise, os sítios de nidificação antigos demonstram teores de P muito inferiores aos teores das pingüineiras atuais e, ainda que anômalos em relação a solos não ornitogênicos, mantêm a tendência de solos mais rasos, com exceção do perfil D5, o mais profundo e desenvolvido dentre todos. Os teores de P aí se comparam aos de solos de locais colonizados por P. adeliae. Nos solos das áreas de Arctowski e Copacabana, a acidificação promovida pelo intemperismo e pela cobertura vegetal das angiospermas Deschampsia antarctica e Colobanthus quitensis, muitas vezes associadas a briófitas, é capaz de promover abaixamento do pH (4,76-5,23) e forte solubilização de formas de Al para solução. A maior comunidade florística no leste da península Warszawa é a de liquens, sendo que úsneas do gênero Neuropogon ocupam 7,7% da área estudada. As áreas vegetadas predominam em locais onde os valores médios da radiação global são superiores à média geral. Apesar da importância desta flora, 88,1% da área do sul da AAEP128 caracteriza-se pela ausência ou escassez de cobertura vegetal. Isto se dá em razão do curto período de exposição dos terrenos que até recentemente estavam cobertos de gelo; em razão da concentração de animais em poucos pontos junto ao litoral; e, conseqüentemente, do pouco desenvolvimento dos solos. / On the eastern Warszawa Peninsula, King Georg Island, penguins (Pygoscelis antarctica) can be seen nesting on the rocky coasts, low moraines on the shoreline and second level, or higher, marine terraces. Thus, ornithogenic soils derived from these bird colonies are generally shallow, presenting phosphatization depth far lower than the ornithogenic soils of Pygoscelis adeliae rookeries, which occupy the higher grounds of the Antarctic Specially Protected Area Western Shore of Admiralty Bay (ASPA 128). Field work and laboratory analysis of ornithogenic soils, between Sphinx Point, inside Admiralty Bay, and Telefon Point, bordering the Bransfield strait, permitted the differentiation of these soils from other ASPA 128 ornithogenic ecosystems. A mosaic of small format aerial photographs taken in 2004, and the interpretation of a 2006 Quickbird satellite image allowed the contrast and geomorphologic classification of the study site. These products also made it possible to outline the main vegetation communities and establish some geoecological relations of the area by modeling the solar radiation using the Solar Analyst function on ArcView 3.2a software. Soil sample chemical analyses from the extreme southern sector of ASPA128 studied profiles presented exceptionally high values for P. Available Mehlich-1 extractable P concentrations reached higher values than those found by Schaefer et al. (2004) in the soils between Thomas Point and Ecology Glacier, near Arctowski Station, as well as those found by Michel et al. (2006), between Ecology Glacier and Sphinx Point, near Copacabana. From Telefon Point, P2 and P3 profiles are noteworthy, showing values for P of 20054.5 mg dm-3 and 8667.9 mg dm-3, respectfully. These values suggest an important reactivity of the phosphate lixiviated solutions of guano interacting with the rocky substrate, under cryoturbation and, thus, intensively fractured and vulnerable to percolation of per descendum solutions. In this way, combining rookery habitat with the shallow soils, permitting the organic matter to accumulate – even though part of the material returns to the sea through surface flow channels. These P. antarctica ornithogenic soils also show very high values of exchangeable Na, demonstrating a marine influence due to the exposure of the soil to the beach sea spray or blown inshore. At Uchatka and Demay points, around Paradise Cove, older rookeries present P concentrations a lot lower than the levels found at the current rookeries and, although anomalous to non-ornithogenic soils, maintaining the trend of shallower soils, with the exception of profile D5, the deepest and most developed of the whole dataset. P levels compare to soils of sites that were colonized by P. adeliae at the Arctowski and Copacabana sites. The acidification promoted by weathering and vegetation cover, mainly the angiosperms Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis, frequently associated to bryophytes, is capable of reducing the pH (4.76-5.23) and high solulability forms of Al for the solution. Lichens compose the largest community of flora on the eastern Warszawa Peninsula, in which usneas from the genus Neuropogon make up 7.7% in the studied area. The vegetated areas are predominant in places where the average global radiation values are above the general average. Despite the importance of this flora, 88.1% of the southern sector of the ASPA128 is absent or rare of having any vegetation. This is due to the short period of time in which these terrains, up until recently, were ice covered, concentrating rookery activity in a few sites on the coast, consequently not promoting soil development.

Esta dissertação analisa e interpreta dados geoquímicos dos principais íons de um testemunho de neve e firn coletado na Travessia Chileno-brasileira do verão de 2004/2005 na região central da Antártica, para isso utilizou-se a técnica de cromatografia iônica, realizada pela equipe do Climate Change Institute (CCI), da Universidade do Maine (EUA), usando um Dionex DX-500. O testemunho analisado (IC-5) possui 42,51 m e está a uma altitude de 950 m (82º30’30,8”S; 79º28’02,7”W), porém possui disponível 19 m de dados, com cerca de 596 amostras. Nestes 19 m foram obtidos os seguintes valores médios de cada elemento analisado: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. Para se obter um valor adequado de deposição dos 19 m de neve, calculou-se equivalente em água em cerca de 9,86 m. Nesta parte estão representados cerca de 29 ± 1 ano, perfazendo aproximadamente 34 cm de deposição média líquida anual. As análises dos perfis individuais de cada íon demonstraram que os sais marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) têm sua concentração elevada nos períodos de inverno, quando há intensa circulação atmosférica e uma maior concentração dos mesmos no gelo marinho formado neste período (frost flowers). Comportamento oposto pôde ser visto nos perfis de SO4 2-, com altas concentrações no verão, quando há maior atividade biogênica no oceano. A comparação dos dados dos sais marinhos com a altitude e distância da costa em outros testemunhos de diferentes regiões antárticas demonstraram a diminuição na concentração dos mesmos com o aumento da altitude e maior distância da costa. A análise do excesso de sulfato mostra picos que possivelmente se originam de erupções vulcânicas, como é o caso do Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado Del Ruiz (1985), El Chichón (1982) e Galunggung (1982), porém nenhum deles pode ser confirmado por falta de análise de outros elementos traços (e.g., Fe, Ti, Cr, etc). Alguns ciclos também foram observados, principalmente nos perfis dos sais marinhos e do NO3 -, com periodicidades entre 2 e 5 anos. Este padrão pode estar associado ao fenômeno ENOS (El Niño – Oscilação Sul) que altera o padrão atmosférico nas redondezas do continente antártico, influenciando o padrão de transporte e acúmulo de aerossóis e poeiras. / This dissertation analyzes and interprets major ionic concentration derived from a firn core collected during a Chilean-Brazilian traverse over the West Antarctic Ice Sheet in summer of 2004–2005. We analysed the upper 19 m of a 42.51 m long firn core (IC-5) obtained from a site at 950 m above sea-level (82º30'30.8"S, 79º28'02.7"W). Totally 596 samples were analysed by liquid ionic chromatography at the Climate Change Institute (CCI), University of Maine (USA) using a Dionex DX-500, showing the following concentrations: Na+ = 65,26 ± 82,80 μg L-1; Ca2+ = 22,13 ± 13,02 μg L-1; Mg2+ = 9,12 ± 8,87 μg L-1; K+ = 3,34 ± 3,56 μg L-1; Cl- = 133,90 ± 145,98 μg L-1; MS- = 16,45 ± 9,00 μg L-1; NO3 - = 57,11 ± 26,93 μg L-1 e SO4 2- = 57,17 ± 55,52 μg L-1. The upper 19 m of snow and firn (9,86 m in water equivalent) represents about 29 ± 1 years, or in other words, a net yearly accumulation of 34 cm (water equivalent). The analysis of each ionic profile shows that sea salts (Na+, Cl- and Mg2+) have the highest concentrations in winter, when the atmospheric circulation is stronger and they are available on the sea ice surface in frost flowers. Sulphates are in antiphase, i.e., highest concentrations occur during summers when the biogenic activity is at the highest in the ocean. Sea salt concentration in IC-5 and other cores from different Antarctic regions show that ionic concentration are strong depend from the site altitude and distance from the coast, where the concentration decrease with altitude and distance from the coast. Excess sulphate concentrations show peaks possibly associated to volcanic eruptions such as Mount Pinatubo (1991), Cerro Hudson (1991), Nevado del Ruiz (1985), El Chichón (1982) and Galunggung (1982), but the analyse of some traces elements (e.g., Fe, Ti, Cr, etc) is need to confirm this conclusion. Sea salts and NO3 - concentrations show some ciclicity, with frequencies between 2 and 5 years, probably controlled by the ENSO (El Niño – Southern Oscillation) phenomenon the modifies the atmospheric circulation in the vicinity of the Antarctic continent, affecting the dust and aerosols transports and accumulation of patterns.

Esta dissertação apresenta os resultados das análises por cromatografia iônica do testemunho de gelo IC3 (85°59'S, 81°35'W), de 43,48 m de profundidade, coletado durante a travessia Chileno-Brasileira da Antártica ocorrida no verão de 2004/2005, entre o Polo Sul geográfico (90°S) e a estação chilena Parodi (80°10’S, 81°26’W). As amostras, com 2-3 cm de resolução, obtidas com a utilização do sistema de derretimento contínuo do Climate Change Institute (Universidade do Maine, EUA) foram analisadas utilizando um cromatógrafo Dionex DX-500. As concentrações mínimas e máximas, respectivamente, determinadas para os íons em estudo (nos 25 m superiores do testemunho) são 1,84 e 253,17 μg L-1 (Cl-); 12,16 e 201,17 μg L-1 (NO3-); 7,60 e 190,46 μg L-1 (SO42-); 2,15 e 50,31 μg L-1 (MS-, metanosulfonato, CH3SO3-); 1,34 e 147,22 μg L-1 (Na+); 0,28 e 10,41 μg L-1 (K+); 0,52 e 16,42 μg L-1 (Mg2+) e 0,66 e 29,60 μg L-1 (Ca2+). Estes dados estão de acordo com valores reportados na literatura para a área. A variabilidade do Cl- apresenta um padrão semelhante à de Na+, e a distribuição das razões Cl-/Na+ são maiores do que a razão destes íons na água do mar, sugerindo uma fonte adicional de Cl- a partir de HCl. Como esperado para a região central da Antártica, o registro de MS- não mostra sazonalidade. Este é também o comportamento do íon NO3-. O registro do testemunho de gelo IC-3 representa 48 ± 3 anos de acumulação (32,3 cm em equivalentes de água ano-1). / During the Austral summer of 2004/2005, several shallow cores were recovered by a Chilean-Brazilian traverse from the Geographic South Pole to the Parodi Chilean Station (80°18'S, 81°23'W). This dissertation discusses ion chromatography results of one of these cores, IC3 (85°59'S, 81°35'W), which was melted into discrete samples at 2-3 cm resolution using the Climate Change Institute, CCI, University of Maine (USA), continuous melting system and analyzed using a Dionex DX-500 Ion Chromatograph. The minimum and maximum ionic concentrations in the upper 25 m of the core are 1.84 , 253.17 μg L-1 (Cl-); 12.16 , 201.17 μg L-1 (NO3-); 7.60 , 190.46 μg L-1 (SO42-); 2.15 , 50.31 μg L-1 (MS-, methanesulfonate, CH3SO3-); 1.34 , 147.22 μg L-1 (Na+); 0.28 , 10.41 μg L-1 (K+); 0.52 , 16.42 μg L-1 (Mg2+) , 0.66 , 29.60 μg L-1 (Ca2+), which are in agreement with values reported in the literature for the area. Cl- variability exhibits a similar pattern to Na+, and the plotted Cl-/Na+ ratio, is higher than the seawater ratio of 1.8, suggesting an additional source of Cl- from HCl. As expected for central Antarctica, the MS- record showed no seasonality, and the same behavior was also presented by NO3- ion. The core was estimated to represent 48±3 years of accumulation (a 32.3 cm year-1 in water equivalent).

O objetivo desse trabalho é avaliar o efeito fotoprotetor de três espécies de plantas da Antártica - Deschampsia antarctica Desv. , Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. E Polytrichum juniperinum Hedw. Investigou-se a ação do extrato metanólico de cada espécie contra os danos induzidos ao DNA, utilizando a linhagem celular de fibroblasto de pulmão de hamster chinês (células V79) e no molusco Cantareus aspersus utilizando o ensaio cometa em animais alimentados com esses vegetais. O perfil mutagênico e antimutagênco destes extratos também foi avaliado através de linhagens haplóides da levedura Saccharomyces cerevisiae. As concentrações empregadas desses extratos não foram citotóxicas nem mutagênicas em S.cerevisiae. Além disso, o tratamento com todos os extratos melhorou a sobrevivência e diminuiu a taxa de mutagênese induzida por UVC nesse modelo biológico. Os tratamentos empregados diminuíram significativamente os danos ao DNA induzidos pela UVC em células V79, como verificado pelo ensaio cometa. Esses extratos também reduziram a peroxidação lípidica induzida por UVC, mostrando uma clara propriedade antioxidante. Os resultados do ensaio cometa modificado, em células V79, empregando a Endonuclease V, demonstraram uma diminuição na formação de dímeros de ciclobutano piridina após a pré - incubação com estes extratos. O emprego das endonucleases FPG e ENDO III indica um efeito protetor destes extratos contra as lesões oxidativas geradas pelo UVC. Em linhagens de levedura deficientes em fotoliase, o tratamento com os extratos mostrou-se muito menos eficiente na proteção contra os danos citotóxicos da radiação UVC, sugerindo que esta via de reparação do DNA é estimulada por substâncias dos extratos. Em C.aspersus, o tratamento com os vegetais na alimentação dos moluscos, foi capaz de proteger contra os danos induzidos por UVC nas células da hemolinfa. Em conclusão, os extratos de D. antarctica, C. quitensis e P. juniperinum parecem possuir propriedades fotoprotetivas, o que pode ser atribuído a moléculas como flavonóides e carotenóides agindo como moléculas absorventes de UV, antioxidantes e estimulando processos de reparação do DNA. / This study aimed at deepening the knowledge on the photoprotective effects of three Antarctic plant species – Deschampsia antarctica Desv., Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl., and Polytrichum juniperinum Hedw. We investigated the protective effect against UV-induced DNA damage in a permanent lung fibroblast cell line derived from Chinese hamsters (V79 cells), and in the snail Cantareus aspersus, using the comet assay. The protective, mutagenic, and antimutagenic profile of these extracts also was evaluated using haploid strains of Saccharomyces cerevisiae. At the concentration range employed, the extracts were not cytotoxic or mutagenic to S.cerevisiae. In addition, the treatment with these extracts enhanced survival, and decreased induced reverse, frameshift, and forward mutations in a dose-response manner in all UV-C doses employed a. In addition, they did not generate DNA strand breaks in V79 cells, and the treatment significantly decreased DNA damage induced by UVC. These extracts significantly decreased UVC-induced lipid peroxidation in V79 cells, showing a clear antioxidant property. Moreover, results of comet assay cells, employing Fpg, EndoIII, and Endo V endonuclease in these cells, demonstrated significant reduction of UVC-induced DNA damage, oxidative damage, and production of cyclobutane pyrimidine dimers after preincubation with these extracts. The treatment with all tested extracts were much less efficient against UVC-induced cytotoxicity in the yeast strain defective in photolyase as compared to the wild type strain, suggesting that this DNA repair pathway is stimulated by substances present in the extracts. In C. aspersus, the treatment was able to protect against UVC-induced damage. In conclusion, D. antarctica, C. quitensis, and P. juniperinum extracts present photoprotective properties, which can be attributed to molecules, such as flavonoids and carotenoids, which act as UV-sorbing molecules and as antioxidants, as well as stimulate DNA-repair processes.

Esta tese investiga o comportamento espaço-temporal do derretimento superficial e o aporte efetivo de água de derretimento ao oceano na Península Antártica durante o período 1980 – 2014, em resolução anual. Foi utilizado um modelo empírico baseado nos dias de temperatura positiva, calibrado com dados de ablação medidos em 29 estacas glaciológicas posicionadas no domo Bellingshausen (ilha Rei George), durante os verões de 2007 a 2012. O modelo foi validado na mesma área por medidas independentes de ablação, realizadas em estacas e por um sensor ultrassônico, durante os verões de 1998 e 2000. Nas ilhas Livingston e Vega, o modelo foi validado por medidas de balanço de massa superficial de verão, inverno e anual, integradas espacialmente, durante o período de 2001 – 2011 e 1999 – 2014, respectivamente para cada ilha. Dados de reanálise ERA-Interim foram regionalizados e utilizados para a alimentação do modelo. O método de regionalização foi validado utilizando dados atmosféricos medidos em 28 estações meteorológicas. Durante o período estudado, o derretimento superficial médio foi 75 Gt, com desvio padrão de 54 Gt. A descarga de derretimento média foi de 9 Gt, com desvio padrão de 8 Gt. O máximo derretimento superficial ocorreu em 1985 (129 Gt) e de descarga efetiva em 1993 (40 Gt). Ambos apresentaram valores mínimos em 2014 (26 Gt e 0,37 Gt, respectivamente). Não foram identificadas tendências temporais estatisticamente significativas para a área total investigada. Os resultados mostram que a área flutuante produziu 68% do derretimento superficial médio e 61% da descarga efetiva média, enfatizando sua importância para a hidrografia costeira. Durante os 7 anos que precederam o colapso da plataforma de gelo Larsen B, a retenção do derretimento superficial foi maior que 95% nas áreas flutuantes, acompanhada de persistentes anomalias negativas de descarga de derretimento. Excluindo as ilhas, as adjacências da plataforma de gelo Larsen B exibiram os maiores derretimento superficial e descarga de derretimento específicos, enfatizando a importância do fluxo de água de derretimento para a desestabilização e colapso de plataformas de gelo. Não foi possível estabelecer uma relação quantitativa entre os índices de Oscilação Sul e Oscilação Antártica e os padrões de derretimento superficial. Entretanto, foi observado que anomalias concomitantemente negativas nos dois índices ocorreram em 1993 e 2006, coincidindo com anomalias positivas de derretimento superficial e descarga de derretimento abrangendo a totalidade da área de estudo. Na região leste da Península Antártica foram encontradas tendências estatisticamente significativas de decréscimo do derretimento superficial, as quais podem estar associadas ao aumento da extensão do gelo marinho no mar de Weddell. A fragmentação da área de estudo resultou em tendências temporais diferentes entre si e com significâncias estatísticas mais fortes, demonstrando que a Península Antártica não se comporta como uma unidade climática e glaciológica. / This work investigates the spatio-temporal behavior of the surface melt and runoff on the Antarctic Peninsula from 1980 to 2014 in annual resolution. An empirical model based on the Positive Degree Days approach was used to estimate the surface melt and runoff. The model was calibrated using ablation data measured in 29 glaciological stakes at Bellingshausen Dome (King George Island), from 2007 to 2012. The model was validated at the same area using independent measurements carried out in 1998 and 2000, using ablation stakes and an ultrasonic ranger. In the Livingston and Vega islands, the model was validated by winter, summer and annual surface mass balance measurements, spatially integrated, from 2001 – 2011 and 1999 – 2014, respectively for each island. The model was fed by ERA-Interim downscaled reanalysis data. This downscaling method was validated using atmospheric measurements from 28 weather stations. During the studied period, the average surface melt was 75 Gt with standard deviation of 54 Gt. The average runoff was 9 Gt with 8 Gt of standard deviation. Surface melt maximum values occurred in 1985 (129 Gt), while in 1993 occurred the maximum runoff (40 Gt). Both showed minimum values in 2014 (surface melt 26 Gt, runoff 0.37 Gt). No statistical significant trends exist for the total area. The results reveal that the floating ice areas produce 68% of the mean runoff and 61% of the mean surface melt, emphasizing their importance to coastal hydrography. During the seven years preceding the Larsen B collapse, surface melt retention was higher than 95% on the floating ice areas, together with persistent negative runoff anomalies. Excluding the islands, the vicinity of this former ice shelf exhibits the highest specific surface melt and runoff. This emphasizes the importance of meltwater flow and retention for ice shelf breakup. It was not possible to establish a quantitative relation between climatic modes, such as the Southern Oscillation and the Southern Annular Mode, and the meltwater production. Nevertheless, two widespread surface melt positive anomalies occurred in 1993 and 2006, concomitantly to negative anomalies in both indexes. The east area of the Antarctic Peninsula shows statistically significant trends for surface melt and runoff decrease. These trends may be related to an increase in sea ice extent in the Weddell Sea during the same period. The fragmentation of the study area led to different temporal trends with increased statistical significance. It demonstrates that the Antarctic Peninsula does not behave as a climatological and glaciological unity.