Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-05T17:54:10Z No. of bitstreams: 1 Cruz, A.P.S Doutorado_2016.pdf: 5094588 bytes, checksum: c2d2f2c5452d77b62cfc4edc84e03851 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz, A.P.S Doutorado_2016.pdf: 5094588 bytes, checksum: c2d2f2c5452d77b62cfc4edc84e03851 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / A fim de determinar a influência da dinâmica das massas d'água no fornecimento de nutrientes para o Atlântico Equatorial Oeste e as interações continente-oceano foi analisado a concentração elementar de carbono, a composição isotópica da matéria orgânica (δ13C e δ15N), assim como a composição isotópica de foraminíferos bentônicos e planctônicos (δ13C e δ18O), além da concentração de fósforo total e carbonato no sedimento coletado na plataforma continental do Nordeste do Brasil. Durante os últimos 30kaAP foi possível identificar três diferentes fases relativas as modificações nas massas de água e no aporte de material proveniente do continente. Na primeira fase, o fornecimento de nutrientes foi baixo devido a mistura de massas d’água pobres em nutrientes (baixo δ13C bentônico), o qual promoveu uma redução no δ15N devido a redução do influxo de nutrientes para a zona fótica. A segunda fase mostrou uma drástica redução no δ15N e um aumento da entrada de material terrestre na região (aumento no C/N e baixo δ13C) devido ao deslocamento da ITCZ para sul, aumentando as taxas de precipitação no Nordeste do Brasil. Na terceira fase, o fornecimento de nutrientes para a zona fótica foi mais alta (alto δ13C dos planctônicos), levando ao aumento na produtividade da região e, consequentemente, a um aumento no δ15N sedimentar. Assim, pode-se dizer que as mudanças nas massas d’água tem uma larga influência no fornecimento de nutrientes dentro da nutriclina e que as variações no δ15N podem estar associadas ao fornecimento de nutrientes no oceano e pela entrada de material terrestre durante as mudanças climáticas abruptas. O aumento na precipitação e as mudanças na hidrodinâmica das correntes oceânicas influenciam diretamente na qualidade e quantidade de materiais que chegam aos oceanos. Durante o glacial (30-19ka AP), foi possível identificar uma mistura de fontes de materiais que se depositaram na área de estudo e uma redução da hidrodinâmica das correntes oceânicas levando a um aumento na acumulação de sedimentos finos na região, devido a redução do fluxo da CNB. Também foi possível evidenciar uma redução da temperatura da superfície do mar (TSM) e um aumento da salinidade ligados a expansão do volume de gelo e a aumento das taxas de evaporação. O H2 (26-24kaAP) apresentou um pico de aquecimento oceânico e valores máximos de salinidade devido ao colapso da AMOC, o qual provocou uma maior concentração de calor no oceano sul, alterando o ciclo hidrológico pela mudança na posição da ITCZ. A hidrodinâmica, durante o deglacial, foi marcada por um maior transporte de materiais para o oceano profundo, o qual resultou em um aumento no tamanho do grão durante este período. A TSM e a salinidade apresentaram altos valores, principalmente, durante a primeira fase do H1 (17,4-16kaAP), indicando uma concentração de calor e salinidade no oceano sul. Na segunda fase (16-14,4KaAP), ocorreu um aumento considerável no aporte de terrígenos e uma redução na TSM e na salinidade, corroborando com o início do reestabelecimento da circulação meridional do Atlântico e o deslocamento da ITCZ para áreas mais próximas ao Equador. O YD apresentou um aumento no aporte terrígeno e uma redução inicial da TSM e da salinidade, com um posterior aumento. O Holoceno foi caracterizado por um aumento significativo no tamanho do grão devido a maior umidade e hidrodinâmica ocorrida neste período. No entanto, um aumento significativo no tamanho do grão foi evidenciada durante o evento 8,2kaAP, o qual aumentou a hidrodinâmica local devido as maiores taxas de precipitação. Além disso, houve uma redução na TSM e na salinidade devido ao aumento das taxas de precipitação em relação a evaporação, promovendo maior entrada de águas frias e menos salinas no oceano. / In order to analyze the influence of the water masses dynamic in the nutrients supply to the western equatorial Atlantic and the land-ocean interactions was analyzed the elemental concentration of carbon isotopic composition of organic matter (δ13C and δ15N), benthic and planktonic foraminifera (δ13C and δ18O), the total phosphorus and carbonate concentration in sediment recovery on the continental slope off Northeastern Brazil. Over the past 30kaBP was possible to identify three different phases related to water masses distribution and the input of land material. In the first stage, the nutrient supply was low due to the mixing of water masses nutrient-poor (low benthic δ13C), promoting a reduction on δ15N signal due the reduction in nutrient influx. The second stage showed a drastic decrease in δ15N and an increase of terrigenous input (high C/N and Corg values and low δ13Corg signal) as consequence of the southward displacement of Intertropical Convergence Zone, which promoted an increase in the moisture at Northeastern Brazil. During the third stage, the nutrient supply was higher in the photic zone (high planktonic δ13C), leading to increase the productivity of that region, increasing the sedimentary δ15N. Thus, we argue that water masses changes have a large influence in nutrient influx within the nutricline and these variations in δ15N could be associated with the ocean nutrient supply and terrigenous input during abrupt climate changes. The increase in precipitation and changes in ocean hydrodynamics have influence in the quality and quantity of material that arrives in the oceans. During the glacial, it was possible to identify a mixture of source materials and a reduction of the ocean hydrodynamic, leading to an increase in the accumulation of silt due to reduction of the CNB flow. It was also possible to show a reduction in sea surface temperature (SST) and increasing salinity due to the expansion of ice volume and the increase in evaporation. The H2 (26-24kaBP) showed a peak of ocean warming and maximum salinity values due to the AMOC collapse, which caused a greater concentration of heat in the Southern Ocean, altering the hydrological cycle by displacement of the ITCZ. The hydrodynamic during deglacial was marked by a larger materials input for the deep ocean, which resulted in an increase in grain size during this period. The SST and salinity showed higher values during the first phase of H1 (17.4-16kaBP), indicating a concentration of the heat and salinity in the Southern Ocean. In the second phase (16-14.4KaBP), there was a considerable increase in terrigenous intake and a reduction in SST and salinity, corroborating the beginning of the reestablishment of the southern Atlantic circulation and the displacement of the ITCZ to areas closer to the Equator. The YD experienced an increase in the terrigenous contribution and an initial reduction of SST and salinity, with a subsequent increase in the end of this event. The Holoceno was characterized by a significant increase in grain size due to high moisture and hydrodynamic occurred during this period. However, a significant increase in grain size was observed during 8.2kaAP event, which increased the hydrodynamic due to the larger precipitation rates. In addition, there was a reduction in the SST and salinity due to increased precipitation rates relative to evaporation, promoting greater incoming of cold and less saline water in the ocean.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-23T15:36:10Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_GabrielleRdeFaria.pdf: 3984828 bytes, checksum: 77d74dfca204f83f78b8f8971584106c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-23T15:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_GabrielleRdeFaria.pdf: 3984828 bytes, checksum: 77d74dfca204f83f78b8f8971584106c (MD5) / PETROBRAS/CENPES / CNPQ / FAPERJ / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A influência de diferentes regimes de produtividade primária afetam a distribuição e composição da fauna bentônica. O sistema de ressurgência de Cabo Frio caracteriza-se por ser uma região de alta produtividade sob a influência da Corrente do Brasil e, também, uma zona de ressurgência costeira na qual a Água Central do Atlântico Sul aflora na superfície. Com o intuito de melhor compreender as variações da produtividade e das massas d’água que permeiam o fundo da plataforma continental, três box-cores foram coletados em transeção batimétrica na plataforma continental de Cabo Frio. Os testemunhos foram analisados quanto à composição da fauna de foraminíferos bentônicos e a composição isotópica de suas carapaças. Foram analisadas 55 amostras e identificados 227 táxons de foraminíferos bentônicos, mas apenas 18 deles apresentaram frequências relativas que contribuíram para o entendimento da dinâmica oceanográfica da região e condições de produtividade.Houve dominância de Globocassidulina subglobosa, espécie considerada indicadora de áreas com pulsos de fitodetritos. Uma análise de similaridade separou as amostras em diferentes grupos quanto à sua localização, indicando a influência de diferentes fatores no gradiente cross-shelf. O perfil BCCF10-15 apresentou o maior fluxo de foraminíferos bentônicos e o perfil BCCF10-01 apresentou a maior diversidade e maior variação das assembleias de foraminíferos ao longo do tempo. BCCF10-09, localizado na plataforma média, apresentou pouca variação das assembleias e os índices mostram um ambiente estável. Os valores de δ13C de Uvigerina peregrina indicaram um ambiente com matéria orgânica mais degradada no centro da plataforma. A composição média de δ13C de Cibicides spp. é, em média, 0,25‰empobrecido em relação aos valores de δ13CDIC, tais valores e a elevada frequência de espécies fitodetríticas apontam a formação de uma camada fitodetrítica no fundo da plataforma continental de Cabo Frio. A paleotemperatura calculada a partir dos isótopos de oxigênio aponta a permanência da ACAS no fundo da plataforma ao longo dos últimos 180 anos. / The influence of different primary productivity patterns affects the distribution and composition of benthic fauna. The upwelling system of Cabo Frio is characterized as a region of high productivity under the influence of the Brazil Current, and also a zone of coastal upwelling in which the South Atlantic Central Water (SACW) arises the surface. In order to better understand the changes in productivity and water masses that permeate the bottom of the continental shelf, three box-cores were collected according to a bathymetric transect on the continental shelf of Cabo Frio. Cores were analyzed for assemblage composition of benthic foraminifera and isotopic composition of their shells. 55 samples were analyzed and 227 taxa of benthic foraminifera were identified, but only 18 of them showed relative frequencies that contributed to the understanding of both oceanographic dynamics and productivity conditions of the area. There was dominance of Globocassidulina subglobosa, which is considered an indicator of areas with pulses of phytodetritus. A similarity analysis separated samples into different groups according to their location, indicating the influence of different factors on the continental shelf. Profile BCCF10-15 showed the highest flux of benthic foraminifera and profile BCCF10-01 showed the major diversity and variation of foraminifera assemblies over time. Profile BCCF10-09, located at mid shelf, showed little variation of the assemblies and the indexes indicated a stable environment. The δ13C values of Uvigerina peregrina indicated more degraded organic matter in the center of the shelf. The mean composition of Cibicides spp. δ13C is, on average, 0.25 ‰ depleted related to the values ofδ13CDIC. Such values associated with high frequency of phytodetritus speciesindicated the formation of a phytodetritus layer at the bottom of the continental shelf of Cabo Frio. The paleotemperature calculated from oxygen isotopes pointed the permanence of SACW at the shelf bottom over the last few centuries.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-02-01T17:18:28Z No. of bitstreams: 1 Tese_BrunaDias.pdf: 9133014 bytes, checksum: 3e905525d44d037964ce3160861c58e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T17:18:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_BrunaDias.pdf: 9133014 bytes, checksum: 3e905525d44d037964ce3160861c58e4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica / O Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (SRCF) é uma região de destaque na costa brasileira devido a alta produtividade primária oriunda do processo de ressurgência costeira e intrusão da água de fundo na zona fótica nas plataformas continentais média e externa. Estes processos estão diretamente relacionados à intensidade dos ventos e a dinâmica da Corrente do Brasil (CB) na margem brasileira, alterando a composição de material orgânico nos sedimentos. Deste modo, a paleoecologia e isótopos estáveis de foraminíferos bentônicos, sedimentologia e geoquímica dos sedimentos da plataforma externa (testemunho KCF10-01B) e média (testemunho KCF10-09A) de Cabo Frio foram analisados a fim de reconstruir a dinâmica paleoceanográfica das águas de fundo do SRCF durante o Holoceno. Tanto a plataforma externa quanto a média apresentaram a dominância da espécie indicadora de fitodetritos Globocassidulina subglobosa, espécie responsável pela variabilidade representada pelo índice de produtividade Benthic Foraminifera Accumulation Rate (BFAR). Na plataforma externa, uma tendência de aumento dos índices de produtividade e fluxo de espécies de foraminíferos indicadores de produtividade é observada ao longo do tempo, contrapondo a tendência de diminuição dos índices indicadores de oxigenação de fundo Benthic Foraminifera Oxygenation Index (BFOI) e razão imperfurados/perfurados (IM/PE). Proxies geoquímicos, sedimentológicos, assembleias de foraminíferos bentônicos e índice BFAR mostraram alta velocidade das correntes de fundo e um maior aporte continental entre 11,4ka e 7,0ka AP como resposta ao baixo nível relativo do mar. Após 7,0ka AP é observado um aumento da produtividade primária indicada pelos índices de paleoprodutividade e pelo maior aporte de material orgânico fitoplanctônico indicado pelos proxies geoquímicos δ13C e razão C/N, indicando eventos mais frequentes de intrusão da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) na zona fótica. Já na plataforma média, as assembleias de foraminíferos responderam não só à produtividade, mas também à baixa oxigenação das águas de fundo e à dominância da espécie G. subglobosa sob as demais espécies, alterando o sinal dos índices BFAR, BFOI e reduzindo a diversidade de espécies. Uma tendência de maior aporte fitodetrítico é observado após 3,0ka AP pelo índice Infaunal Calcareous Benthic Foraminifera (ICBF) e pelos indicadores geoquímicos nas plataformas externa e média. Ao contrário das suposições feitas em trabalhos anteriormente publicados, os resultados isotópicos desta tese mostraram a presença constante da ACAS no fundo da plataforma durante todo o Holoceno, sendo possível confirmar que o processo de aumento da produtividade primária está relacionado à intrusão da ACAS na zona fótica na região da plataforma média e externa de Cabo Frio. A variabilidade do índice de paleoprodutividade BFAR apresentou uma periodicidade milenar e o δ18O em Cibicides kullenbergi uma periodicidade centenária da série de dados dos últimos 6 mil anos, indicando que produtividade primária depositada no fundo da plataforma externa é diretamente relacionado à dinâmica da Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), uma vez que a ACAS é empilhada na zona fótica pela intensificação da CB, que distribuiu o calor acumulado da Corrente Sul Equatorial (CSE) para regiões mais ao sul. Mudanças abruptas no índice BFAR e δ18O são coincidentes com os eventos climáticos Bond de degelo das calotas polares no Atlântico Norte. Destacam-se os eventos abruptos de produtividade em 8,3ka AP (evento Bond 5) e entre 6–5ka AP (evento Bond 4) indicado pelos proxies BFAR, δ18O e δ13C em C. kullenbergi, eventos que confirmam a relação da variabilidade da produtividade e da dinâmica paleoceanográfica das correntes da plataforma externa de Cabo Frio com os processos paleoclimáticos globais. / Cabo Frio Upwelling System is a distinguished region in the Brazilian coast due to high primary productivity coming from coastal upwelling and bottom waters intrusion to the photic zone in the middle and outer continental shelves. These processes are directly related to the wind stress and Brazil Current (BC) dynamics, changing the sedimentary organic matter composition. Thus the paleoecology, benthic foraminifera stable isotopes, sedimentology and geochemistry of the outer (KCF10-01B core) and middle continental shelf (KCF10-09A core) from Cabo Frio were analyzed in order to reconstruct the bottom waters dynamics during the Holocene. Both outer and middle shelves showed a dominance of a phytodetritus specie indicator Globocassidulina subglobosa that is responsible for the BFAR index variability. High bottom waters velocity and continental organic matter contribution are seen between 11.4kyr and 7.0kyr BP in response to the low sea level. After 7.0kyr AP an increase in the primary productivity is noticed by the paleoproductivity indexes and geochemical proxies δ13C and C/N ratio, indicating frequent events of South Atlantic Central Water (SACW) intrusion to photic zone. Foraminiferal assemblages and paleoecological indexes in the middle shelf were affected to the low oxygen contends and the G. subglobosa dominance, affecting the Benthic Foraminifera Accumulation Rate (BFAR), Benthic Foraminifera Oxygenation Index (BFOI) and reducing the diversity indexes. Infaunal Calcareous Benthic Foraminifera index (ICBF) showed towards trend of productivity increase after 3,0kyr BP in the outer and middle shelves. Unlike the previously assumptions made in some papers, the stable isotopes results revealed a constant presence of SACW on the bottom throughout the Holocene, also confirming the primary productivity by SACW intrusion to the photic zone in the middle and outer shelves of Cabo Frio upwelling system. The BFAR index indicate a millennial-scale variability and δ18O of Cibicides kullenbergi a centennial frequency in the last 6kyr, point out a relation between SACW and BC with the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), since the BC distributes the accumulated heat of South Equatorial Current (SEC) to southern regions. Abrupt changes in BFAR, δ18O and δ13C coincide with the North Atlantic ice rafting paleoclimate Bond events, specially the 8.3kyr productivity increase (related to Bond 5 event) and the variability between 6.0 kyr and 5.0kyr BP (Bond 4 event). Together with the periodic variabilities, these events may confirm the relationship between the productivity variability and currents dynamics with the global paleoclimate processes.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-13T16:24:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado final.pdf: 3039192 bytes, checksum: f4452cf9ae4070e6565d254398760edd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T16:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado final.pdf: 3039192 bytes, checksum: f4452cf9ae4070e6565d254398760edd (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ / O Complexo Recifal dos Abrolhos, Bahia, Brasil é o ecossistema recifal mais importante do Atlântico Sul, devido a sua alta biodiversidade e importância na produção de sedimento biogênico e carbonático. Este trabalho objetivou o estudo da deposição sedimentar e paleoecológica deste sistema, ao longo do Quaternário superior com base na quantificação dos padrões de distribuição da fauna de foraminíferos bentônicos e de características físicas e geoquímicas. A análise de um testemunho sedimentar de dois metros de comprimento denominado AB05-1 coletado na plataforma carbonática a leste do Arquipélago dos Abrolhos, em coluna d’água de vinte e três metros de profundidade sugere que: mudanças nos padrões de sedimento e matéria orgânica, podem ter modificado a comunidade de foraminíferos bentônicos sendo resultado de mudanças climáticas e oceanográficas em diferentes escalas espaciais e temporais ao longo dos últimos cinco mil anos A.P. O testemunho foi sub-amostrado transversalmente totalizando noventa amostras e quatro foram escolhidas para datação pelo método do 14C (AMS). Foram realizadas análises granulométricas, mineralógicas, carbono orgânico total (COT), nitrogênio total, razão C/N, além dos isótopos de 13C e 15N. Para as análises paleoecológicas, os foraminíferos foram lavados em peneira 0,063mm, triados, identificados em nível genérico e separados em grupos tróficos. O sedimento da base do testemunho foi datado por radiocarbono em 5.230 anos cal. A.P. O tamanho dos grãos mostrou uma granodecrescência ascendente, sugerindo uma diminuição da hidrodinâmica para o recente, ou deposição aumento da sedimentar. Os resultados de matéria orgânica sugerem um aumento do teor de carbono orgânico total para o recente e mais ainda de nitrogênio total, conseqüentemente a razão C/N diminuiu, sugerindo um aumento da produção fitoplanctônica e/ou aumento da produtividade da estrutura recifal dos chapeirões adjacentes. Os valores para o δ13C variaram entre -21 e -18‰ ao longo de todo o testemunho, sugerindo que não houve aporte terrígeno ao longo do tempo. Os foraminíferos com endossimbiontes (Peneroplis e Archaias) diminuíram ao longo do tempo e gêneros heterotróficos (Miliolinella e Cornuspira) e tolerantes ao estresse (Bolivina, Elphidium e Ammonia) aumentaram da base para o topo, o que pode estar relacionado às mudanças observadas na granulometria e no aporte de matéria orgânica. Tais mudanças podem estar relacionadas a alterações em escala regional, como mudanças nos padrões de vento e do clima e oscilações do nível relativo do mar ao longo dos anos, ou como resposta de um fator local levado pela evolução da estrutura recifal do arco externo ao longo do Quaternário recente desde os últimos cinco mil anos A.P. A utilização de parâmetros faunísticos juntamente com estudos físicos e geoquímicos no sedimento apresentou boa resolução no entendimento da evolução paleoecológica da plataforma carbonática do Arquipélago dos Abrolhos. / The Complex Reef of Abrolhos , located in the State of Bahia, Brazil, is the most important coral reef ecosystem of the South Atlantic due to its great biodiversity and importance for carbonate and biogenic sediment production. The purpose of this work was the study of palaeoecological and sedimentary evolution of this system along the late Quaternary by the use of standard benthic foraminiferal methods besides physical and geochemical analysis. This analysis was conducted on a two-meter-long core (AB05-1), which was collected at a twenty-three-meters water depth at a carbonate platform to the east of the Abrolhos Archipelago. It was suggested that some changes in the sedimentological and organic matter inputs might have caused changes on the benthic foraminiferal community, as a result of climate and oceanographic variations at different spatial and time scales within the last five thousand years. The core was transversally sectioned and sub-samples at each two-centimeter was retrieved totalizing ninety samples, from which four were sampled to be dated by the 14C method. Moreover, some granulometric, mineralogic, Total Organic Carbon (TOC), total nitrogen, C/N ratio, besides 13C and 15N isotopes analyses were conducted to the paleoecological analyses. The foraminifera were washed, through a 0,063mm mesh sieve , picked up, identified and separated in trophic groups. After the radiocarbon dating the sediment at the base of the core was found to be 5.230 years (cal. B.P.). The grain size decresed toward the top of the core, what suggested lower hydrodynamic conditions to the recent. The organic matter results suggested an increase of TOC and further increase of total Nitrogen, which consequently diminishes the C/N ratio and suggested an increase of phytoplankton and/or increase of coral reefs productivity from the nearby goblet shape structures of the “chapeirões”. The δ13C values ranged from -21‰ to -18‰ in all parts of the studied core, suggesting the non-existence of continental land influence on this system along the studied period. Simbiont-bearing foraminifera (Peneroplis and Archaias) diminished toward the top of the core, and heterotrophic genera (Miliolinella and Cornuspira) as well as stress tolerant genera (Bolivina, Elphidium and Ammonia) increased. This could be related to changes observed in grain size and organic matter, what can be linked to regional alterations, such as changes in wind, and climate patterns, and sea-level oscillation along the years. However, it could have been the result of a local factor caused by the evolution of the coral reef structure during the late Quaternary along the last five thousand years. In conclusion, the use of faunistic parameters with geochemical and physical studies on the sediment showed a good resolution on the paleoecological evolution of the carbonate platform on the Abrolhos Archipelago.