O objetivo do presente estudo é avaliar o uso associado dos proxies ?18O e Mg/Ca obtidos em testas de foraminíferos. Para alcançar tal objetivo foram realizadas análises de ?18O e Elemento/Ca em amostras de foraminíferos planctônicos (G. ruber e G. sacculifer) e bentônicos (Cibicidoides spp., C. corpulentus, Uvigerina spp. e H. elegans) de dois testemunhos do Atlântico Sul. Os resultados demonstraram que apesar dos proxies ?18O e Mg/Ca apresentarem perfis distintos em relação às espécies os mesmos se correlacionam de forma apropriada, sendo possível estimar a temperatura e os sinais de ?18OSW e ?18OLocal a partir dos mesmos. A partir dos dados de temperatura estimados com base em Mg/Ca foi possível identificar uma anomalia negativa das águas superficias entre o LGM e o HL de -1,5 ± 0,2 °C, enquanto que nas águas profundas observou-se uma anomali positiva de 1,7 ± 0,4 °C para o mesmo período. Os dados de ?18OSW estimados com base nos dados de temperatura e ?18O indicaram uma oscilação de 1,0 ± 0,1 ? e 2,0 ± 0,2 ? para as espécies planctônicas e bentônicas durante o LGM e o HL. Segundo o valor esperado para a variação do volume de gelo (~1,2 ?) há uma oscilação muito baixa da salinidade nas águas superficias da região de estudo, em contraste com uma oscilação bem marcada da salinidade nas águas de fundo. As estimativas de ?18OLocal indicaram uma oscilação entre o LGM e o HL muito pequena da salinidade (~0,1 ?) nas águas superficiais, com uma oscilação maior nas águas de fundo (1,0 ± 0,3 ?). O aumento da salinidade das águas de fundo durante o LGM corrobora a anomalia positiva da temperatura observada neste estudo, visto que, para a ocorrência da mesma, é necessário que a densidade das águas de fundo seja suficiente para manter a estratificação da coluna de água. / The goal of this study is to evaluate the associated use of the proxies ?18O and Mg/Ca, both analyzed in foraminifera tests. ?18O and trace metals analyses were performed in order to achieve this purpose on samples of planktonic (G. ruber and G. sacculifer) and benthic (Cibicidoides spp., C. corpulentus, Uvigerina spp. and H. elegans) species of foraminifera from two cores from South Atlantic. Despite of the fact that the proxies used on this study present distinct fits within the species they correlate very well, being possible to estimate the values of temperature, ?18OSW and ?18OLocal. Based on the temperature estimated by Mg/Ca it was possible to identify a negative anomaly of -1,5 ± 0,2 °C between the LGM and HL, meanwhile a positive anomaly of 1,7 ± 0,4 °C was observed in the deep waters for the same period. The ?18OSW data estimated by temperature and ?18O indicate an oscilation of 1,0 ± 0,1 ? and 2,0 ± 0,2 ? for planktonic and benthic species between the LGM and the HL. Based on the literature value for the ice volume signal (~1,2 ?) the superficial waters of the study area indicated a very low salinity oscilation, opposite to the high salinity oscillation in the deep waters. The ?18OLocal estimatives exhibited a very weak salinity oscillation between LGM and HL in the superficial waters (~0,1 ?), providing a much more strong oscilation in the deep waters (1,0 ± 0,3 ?). The salinity increase during the LGM in the deep waters establish the validity of the positive temperature anomaly observed in this study, since the density of the deep water needs to be adequate to maintain the water column stratification.

The intrusion pathways and physical mechanisms associated with intrusions of cold, nutrient-rich South Atlantic Central Water (SACW) onto the continental shelf of the Espírito Santo Basin (ESB), off southeast Brazil (18°S-22°S), are investigated. The approach consists of analyses of a set of simplified, process-oriented, primitive-equation numerical models supported by the analyses of an independent, more realistic numerical model and available observations. The cross-isobath circulation is found to be strongly dominated by wind-driving, consistent with previous findings. In the model experiments, SACW enters the ESB shelf through two preferential pathways along the Tubarão Bight area (TB, 19.5°S-22°S). These pathways are found to be locations where an equatorward along-isobath pressure gradient force (PGFy∗) of ∼2 x 10-6 m s-2 develops in response to steady wind forcing. This equatorward PGFy∗ is essentially in geostrophic balance, and therefore induces onshore flow across the shelf edge and most of the shelf proper. The Brazil Current (BC) imparts an additional equatorward PGFy∗ on the shelf. The momentum budget reveals that the ageostrophic residue of the PGFy∗ is compensated mostly by momentum advection and bottom friction. Buoyancy arrest might be important under more intense SACW intrusion events, as suggested by the maximum observed values of the slope Burger number (0.32-0.92). Among the deep ocean forcing mechanisms considered, the intrinsic pycnocline uplifting effect of the BC seems to be responsible for ∼1.4°C colder upwelled water under steady, upwelling-favorable wind forcing, relative to a flat stratification scenario. The BC also seems to induce local intrusions by inertially overshooting the shelf edge, consistent with Rossby numbers of ∼0.3-0.5, as estimated for the area along the TB shelf edge. Finally, the planetary β-effect is also related to a background equatorward PGFy∗. In addition, the steady response of the continental shelf to a periodic (in the along-shelf direction) pressure forcing at the shelf edge is compared with the BC-forced primitive-equation numerical solutions. A simple Arrested Topographic Wave (ATW) analytical model is found to be successful in representing the general features of the numerical solutions. The cross-shelf e-folding scales of the cross-shelf velocity estimated from the numerical solutions agree in order of magnitude with the cross-shelf penetration scale q-1 = [-2r/(lfs)]½ = 10 km predicted by the ATW, where r is a linear bottom resistance parameter, l is the along-shelf wavenumber of the forcing at the shelf edge, f is the Coriolis parameter and s is the bottom slope. Furthermore, the use of quadratic bottom stress accounts for some of the relative increase in the numerical onshore penetration scales, which are predicted to be qquadratic-1 = [-2CD/(lfs)]½ [Ubot]½, where CD is a quadratic bottom friction parameter and Ubot is the near-bottom velocity magnitude. The kind of steady response to periodic deep ocean forcing examined here may provide insight into other continental shelves under the influence of western boundary currents. / Os caminhos e os mecanismos físicos associados ao fenômeno de intrusão da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) na plataforma continental da Bacia do Espírito Santo (BES) ao largo da costa sudeste (18°S-22°S) são investigados nesta dissertação. A abordagem consiste da análise de experimentos numéricos de equações primitivas simplificados, combinados com a análise de um modelo numérico mais completo, e com análise de observações disponíveis. Conclui-se que a circulação na direção perpendicular às isóbatas é fortemente dominada pelo vento, de acordo com resultados pretéritos. Nos experimentos numéricos, a ACAS ingressa na plataforma da BES através de dois caminhos preferenciais de intrusão no Embaiamento de Tubarão (ET, 19,5°S-22°S). Estes caminhos de intrusão coincidem com áreas em que uma Força do Gradiente de Pressão na direção paralela às isóbatas (PGFy∗), com magnitude de ∼2 x 10-6 m s-2, se forma em resposta ao vento. A PGFy∗ se encontra essencialmente em balanço geostrófico, e impulsiona um escoamento na direção da costa. A Corrente do Brasil (CB) induz uma PGFy∗ adicional favorável à intrusão. O balanço de momentum revela que o resíduo ageostrófico da PGFy∗ é balanceado principalmente pela advecção de momentum e pelo atrito de fundo. O mecanismo de desligamento da camada de Ekman de fundo por empuxo (tradução livre de buoyancy arrest) pode ser importante em eventos mais intensos de intrusão de ACAS, em razão das estimativas do número de Burger de inclinação (tradução livre de slope Burger number) observado (0,32-0,92). O efeito de soerguimento da termoclina ligado à CB aparenta diminuir em ∼1,4 °C a temperatura da água que aflora em eventos de ressurgência costeira. A CB também parece produzir intrusões locais na borda da plataforma por efeitos inerciais, de acordo com as estimativas de ∼0,3-0,5 para o número de Rossby ao longo da borda da plataforma. Por fim, o efeito β planetário também é associado a uma PGFy∗ básica na direção do equador. Adicionalmente, a resposta estacionária da plataforma continental a um campo de pressão periódico ao longo da borda da plataforma é comparada com as soluções numéricas. Um simples modelo analítico do tipo Onda Topográfica Aprisionada (OTA, tradução livre de Arrested Topographic Wave) representa as características gerais das soluções numéricas. As escalas de decaimento Neperiano (e) na direção perpendicular à plataforma estimadas a partir das soluções numéricas são comparáveis à escala de penetração q-1 = [-2r/(lfs)]½ = 10 km prevista pela OTA, onde r é um coeficiente linear de atrito de fundo, l é o número de onda da forçante, f é o parâmetro de Coriolis e s é a inclinação do fundo. O uso de uma parametrização quadrática para o atrito de fundo prevê parte da diminuição da e. A escala de penetração quadrática é qquadratic-1 = [-2CD/(lfs)]½[Ubot]½, onde CD é um coeficiente quadrático de atrito de fundo e Ubot é a magnitude da velocidade próxima ao fundo. Este tipo de resposta estacionária da plataforma a uma forçante periódica ligada ao oceano profundo pode ajudar a elucidar processos físicos em outras plataformas continentais que se encontram sob a influência de correntes de limite oeste.

O objetivo do presente estudo é avaliar o uso associado dos proxies ?18O e Mg/Ca obtidos em testas de foraminíferos. Para alcançar tal objetivo foram realizadas análises de ?18O e Elemento/Ca em amostras de foraminíferos planctônicos (G. ruber e G. sacculifer) e bentônicos (Cibicidoides spp., C. corpulentus, Uvigerina spp. e H. elegans) de dois testemunhos do Atlântico Sul. Os resultados demonstraram que apesar dos proxies ?18O e Mg/Ca apresentarem perfis distintos em relação às espécies os mesmos se correlacionam de forma apropriada, sendo possível estimar a temperatura e os sinais de ?18OSW e ?18OLocal a partir dos mesmos. A partir dos dados de temperatura estimados com base em Mg/Ca foi possível identificar uma anomalia negativa das águas superficias entre o LGM e o HL de -1,5 ± 0,2 °C, enquanto que nas águas profundas observou-se uma anomali positiva de 1,7 ± 0,4 °C para o mesmo período. Os dados de ?18OSW estimados com base nos dados de temperatura e ?18O indicaram uma oscilação de 1,0 ± 0,1 ? e 2,0 ± 0,2 ? para as espécies planctônicas e bentônicas durante o LGM e o HL. Segundo o valor esperado para a variação do volume de gelo (~1,2 ?) há uma oscilação muito baixa da salinidade nas águas superficias da região de estudo, em contraste com uma oscilação bem marcada da salinidade nas águas de fundo. As estimativas de ?18OLocal indicaram uma oscilação entre o LGM e o HL muito pequena da salinidade (~0,1 ?) nas águas superficiais, com uma oscilação maior nas águas de fundo (1,0 ± 0,3 ?). O aumento da salinidade das águas de fundo durante o LGM corrobora a anomalia positiva da temperatura observada neste estudo, visto que, para a ocorrência da mesma, é necessário que a densidade das águas de fundo seja suficiente para manter a estratificação da coluna de água. / The goal of this study is to evaluate the associated use of the proxies ?18O and Mg/Ca, both analyzed in foraminifera tests. ?18O and trace metals analyses were performed in order to achieve this purpose on samples of planktonic (G. ruber and G. sacculifer) and benthic (Cibicidoides spp., C. corpulentus, Uvigerina spp. and H. elegans) species of foraminifera from two cores from South Atlantic. Despite of the fact that the proxies used on this study present distinct fits within the species they correlate very well, being possible to estimate the values of temperature, ?18OSW and ?18OLocal. Based on the temperature estimated by Mg/Ca it was possible to identify a negative anomaly of -1,5 ± 0,2 °C between the LGM and HL, meanwhile a positive anomaly of 1,7 ± 0,4 °C was observed in the deep waters for the same period. The ?18OSW data estimated by temperature and ?18O indicate an oscilation of 1,0 ± 0,1 ? and 2,0 ± 0,2 ? for planktonic and benthic species between the LGM and the HL. Based on the literature value for the ice volume signal (~1,2 ?) the superficial waters of the study area indicated a very low salinity oscilation, opposite to the high salinity oscillation in the deep waters. The ?18OLocal estimatives exhibited a very weak salinity oscillation between LGM and HL in the superficial waters (~0,1 ?), providing a much more strong oscilation in the deep waters (1,0 ± 0,3 ?). The salinity increase during the LGM in the deep waters establish the validity of the positive temperature anomaly observed in this study, since the density of the deep water needs to be adequate to maintain the water column stratification.