O conhecimento da paleoceanografia do Oceano Atlântico Sul tem aumentado nas últimas décadas, porém ainda são raros os trabalhos sobre o Atlântico Sudoeste que utilizam dados de proxies de condições redox de massas d\'água, relacionados às mudanças climáticas entre os períodos Pleistoceno superior e Holoceno. Diante disso, esta Dissertação de Mestrado avaliou as condições redox das águas intermediárias do Atlântico Sudoeste nos últimos 40 mil anos. Este trabalho fez estudos de proxies geoquímicos - de condições redox (V/Sc, V/Cr, V/Al, Mn/Al e Ni/Co), de aporte de sedimentos terTMTMrígenos (Fe/Ca e Ti/Ca), de produtividade (COT, CaCO3) e origem da matéria orgânica (δ13C e C/N) - em um registro sedimentar marinho coletado na região do talude continental da margem sudeste brasileira, e os relacionou com as mudanças da Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (sigla em inglês AMOC - Atlantic Medirional Overturning Circulation) e com os principais eventos climáticos em escala orbital, como o Último Máximo Glacial, e de escala milenar, como os eventos tipo Heinrich Stadials, Younger Dryas e 8.2. Os resultados demonstram que, nos últimos 40 mil anos, as águas intermediárias que banham a costa sudeste brasileira apresentam níveis óxicos, o que classifica o ambiente como oxidante, porém foi possível observar variações na quantidade de oxigênio dissolvido nessas águas durante determinados eventos climáticos, bem como variações no aporte de sedimentos terrígenos e na produtividade. Em escala orbital a insolação de verão do Hemisfério Sul e a variação do nível do mar, governadas pelo ciclo de precessão, apresentam-se como os principais mecanismos que influenciam essas variações. Em escala milenar a variabilidade da AMOC apresenta-se como o principal mecanismo responsável por essas variações. Dentre os eventos climáticos de escala milenar, o evento 8.2 demonstrou complexa variabilidade nas condições redox das águas intermediárias do Atlântico Sudoeste, uma vez que, durante sua ocorrência, observamos aumento das concentrações de oxigênio dessas águas e baixos valores de produtividade. / The interest in the paleoceanographic history of the South Atlantic Ocean has increased in the last decades, however there are still few studies regarding the redox conditions of the intermediate water masses of the Southwest Atlantic and their relationship to the climatic changes during the upper Pleistocene and Holocene. Within this context, this work aims to evaluate the redox conditions of the intermediate waters of the Southwest Atlantic in the last 40 ka. For this, geochemical proxies - of redox conditions (V/ Sc, V/ Cr, V/ Al, Mn/ Al and Ni/ Co), of terrigenous sediments supply (Fe/ Ca and Ti/ Ca), of productive (COT, CaCO3), and organic matter source (δ13C and C / N) - were applied to marine sediments from a core collected on the continental slope of the Brazilian Southeastern margin and then related it to changes in the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) and with the main cold climatic events of North Atlantic, such as the Last Glacial Maximum and millennial scale, such as events type the Heinrich Stadials, Younger Dryas and 8.2. Our results show that, over the last 40,000 years, the redox conditions of the intermediate waters of the Brazilian Southeast margin present oxic levels, which classifies the environment as oxidant, however, variations was noticed in the amount of oxygen dissolved in these waters influenced by certain climatic events, as well as changes in the input of terrigenous sediments and in the productivity. In orbital scale, the summer insolation of the Southern Hemisphere and the variation of sea level, leaded by the cycle of precession, are presented as the main mechanisms that influence these variations. On the other hand, at millennia scale, the AMOC variability is the main mechanism responsible of these variations. Among the climate events at millennia scale, the event 8.2 demonstrated a complex variability of the redox conditions of the intermediate waters of the Southwest Atlantic, once during its occurrence we observed increase concentrations of oxygen in these waters and a decrease of productivity.

O conhecimento da paleoceanografia do Oceano Atlântico Sul tem aumentado nas últimas décadas, porém ainda são raros os trabalhos sobre o Atlântico Sudoeste que utilizam dados de proxies de condições redox de massas d\'água, relacionados às mudanças climáticas entre os períodos Pleistoceno superior e Holoceno. Diante disso, esta Dissertação de Mestrado avaliou as condições redox das águas intermediárias do Atlântico Sudoeste nos últimos 40 mil anos. Este trabalho fez estudos de proxies geoquímicos - de condições redox (V/Sc, V/Cr, V/Al, Mn/Al e Ni/Co), de aporte de sedimentos terTMTMrígenos (Fe/Ca e Ti/Ca), de produtividade (COT, CaCO3) e origem da matéria orgânica (δ13C e C/N) - em um registro sedimentar marinho coletado na região do talude continental da margem sudeste brasileira, e os relacionou com as mudanças da Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (sigla em inglês AMOC - Atlantic Medirional Overturning Circulation) e com os principais eventos climáticos em escala orbital, como o Último Máximo Glacial, e de escala milenar, como os eventos tipo Heinrich Stadials, Younger Dryas e 8.2. Os resultados demonstram que, nos últimos 40 mil anos, as águas intermediárias que banham a costa sudeste brasileira apresentam níveis óxicos, o que classifica o ambiente como oxidante, porém foi possível observar variações na quantidade de oxigênio dissolvido nessas águas durante determinados eventos climáticos, bem como variações no aporte de sedimentos terrígenos e na produtividade. Em escala orbital a insolação de verão do Hemisfério Sul e a variação do nível do mar, governadas pelo ciclo de precessão, apresentam-se como os principais mecanismos que influenciam essas variações. Em escala milenar a variabilidade da AMOC apresenta-se como o principal mecanismo responsável por essas variações. Dentre os eventos climáticos de escala milenar, o evento 8.2 demonstrou complexa variabilidade nas condições redox das águas intermediárias do Atlântico Sudoeste, uma vez que, durante sua ocorrência, observamos aumento das concentrações de oxigênio dessas águas e baixos valores de produtividade. / The interest in the paleoceanographic history of the South Atlantic Ocean has increased in the last decades, however there are still few studies regarding the redox conditions of the intermediate water masses of the Southwest Atlantic and their relationship to the climatic changes during the upper Pleistocene and Holocene. Within this context, this work aims to evaluate the redox conditions of the intermediate waters of the Southwest Atlantic in the last 40 ka. For this, geochemical proxies - of redox conditions (V/ Sc, V/ Cr, V/ Al, Mn/ Al and Ni/ Co), of terrigenous sediments supply (Fe/ Ca and Ti/ Ca), of productive (COT, CaCO3), and organic matter source (δ13C and C / N) - were applied to marine sediments from a core collected on the continental slope of the Brazilian Southeastern margin and then related it to changes in the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) and with the main cold climatic events of North Atlantic, such as the Last Glacial Maximum and millennial scale, such as events type the Heinrich Stadials, Younger Dryas and 8.2. Our results show that, over the last 40,000 years, the redox conditions of the intermediate waters of the Brazilian Southeast margin present oxic levels, which classifies the environment as oxidant, however, variations was noticed in the amount of oxygen dissolved in these waters influenced by certain climatic events, as well as changes in the input of terrigenous sediments and in the productivity. In orbital scale, the summer insolation of the Southern Hemisphere and the variation of sea level, leaded by the cycle of precession, are presented as the main mechanisms that influence these variations. On the other hand, at millennia scale, the AMOC variability is the main mechanism responsible of these variations. Among the climate events at millennia scale, the event 8.2 demonstrated a complex variability of the redox conditions of the intermediate waters of the Southwest Atlantic, once during its occurrence we observed increase concentrations of oxygen in these waters and a decrease of productivity.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-10T16:04:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Rut Díaz.pdf: 5376355 bytes, checksum: 1871a7342c4a6ea883cf39428d4b8c22 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T16:04:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Rut Díaz.pdf: 5376355 bytes, checksum: 1871a7342c4a6ea883cf39428d4b8c22 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / A região de Cabo Frio (RJ) é uma área de ressurgência que favorece a produtividade primária e promove elevado acúmulo de matéria orgânica (MO) nos sedimentos, a qual afeta as condições redox do ambiente de sedimentação e na interface água-sedimento, promovendo efeitos sobre a especiação inorgânica do enxofre (S). O presente estudo utiliza a geoquímica inorgânica das espécies reduzidas do S, operacionalmente definidas como acid-volatile sulfufide (AVS) e chromium-reducible sulfur (CRS), a composição isotópica (δ34S) do sulfato da água intersticial e do CRS, e a razão COT/CRS (carbono orgânico total/CRS) para avaliar a diagênese recente do S e a condição redox nos sedimentos. Adicionalmente foi estudada a morfologia da pirita e a distribuição de tamanho dos frambóides através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para inferir o estado de oxidação do ambiente de formação. Foram coletados quatro box-cores na plataforma continental do Sistema de Ressurgência de Cabo Frio (SRCF) para este estudo. Os conteúdos de COT variam entre 0,8 e 2,3%, as maiores concentrações foram observadas nas estações da porção média da plataforma. Baixos valores de enxofre total (ST) (< 0,2%) e CRS (< 0,05%) foram encontrados nas camadas superficiais, ocorrendo incremento com a profundidade, indicando o aumento da sulfato redução (SR). As estações com o maior conteúdo de ST foram as localizadas na porção média da plataforma, sendo este padrão de acumulação favorecido pela presença dos vórtices sob a plataforma. A razão COT/CRS indica que o fator limitante para a formação da pirita é o enxofre. Até 50% do S pode estar associado a MO, caracterizando o processo de sulfidização da MO. A composição isotópica do sulfato ao longo dos perfis é mantida constante entre +18,7 e +23‰ e sem fracionamento com respeito ao sulfato da água do mar (+ 21‰), indicando baixas taxas de SR. No entanto, a composição isotópica do CRS apresentou sinais altamente empobrecidos em 34S (-25,6 até -40,8 ‰), indicando reações de oxidação no ciclo do S, promovidas pela intensa bioturbaçao na área e/ou pelo regime hidrodinâmico regional. As diferentes características morfológicas, como as superfícies de oxidação nos microcristais, os processos de crescimento secundário e os poliframboides encontrados nas análises morfológicas da pirita, assim como também a variabilidade na distribuição dos diâmetros dos frambóides evidenciaram uma formação sob condição redox altamente dinâmica. Estes resultados confirmam a complexidade hidrodinâmica do SRCF, o qual afeta inúmeros processos sobre a plataforma, dentre os quais a diagênese no ciclo do enxofre / The Cabo Frio region (RJ) is an upwelling area, which favors the high primary productivity and promotes accumulation of organic matter (OM) in sediments, affecting the redox conditions of the sedimentation environment, the sediment-water interface and mainly the speciation of inorganic sulfur (S). Therefore, this study uses the inorganic geochemistry of reduced S species operationally defined as acid-volatile sulfufide (AVS) and chromium-reducible sulfur (CRS), the isotopic composition (δ34S) of pore water sulfate and CRS, and the COT / CRS ratio (total organic carbon / CRS), to evaluate the recent S diagenesis and redox conditions in sediments. Additionally, was study the pyrite morphology and size distribution of framboids by scanning electron microscopy (SEM) to infer the oxidation state of the environment. In this sense, were collected four box-cores on the continental shelf of the upwelling system of Cabo Frio (SRCF). The TOC contents range from 0.8 to 2.3%, the highest concentrations were observed at stations in the middle shelf. Low values of total sulfur (TS) (<0.2%) and CRS (<0.05%) were found in the superficial layers occurring an increase with depth, indicating an increase in sulfate reduction. The stations with the highest content of ST were located in the middle shelf, this pattern of accumulation is favored by the presence of cyclonic eddy under the platform. The COT/CRS ratio indicates that the limiting factor for the pyrite formation is the sulfur. The isotopic composition of sulfate did not vary much with the sediment depths and is kept constant between +18.7 and +23 ‰ and without fractionation of sulfate with respect to sea water (21 + ‰) indicating low net sulfate reductions, but the isotopic composition of the CRS is highly depleted (-25.6 to -40.8 ‰), indicating oxidation reactions in the cycle of S, promoted by the intense bioturbation in the area and the regional hydrodynamic regime. The different morphological characteristics observed, such as surface oxidation in the microcrystals, the processes of secondary growth and poliframboides found, as well as the variability in the framboids diameters distribution, show the formation under highly dynamic redox condition. These results confirm the complexity of SRCF due to the occurrence of different hydrodynamic conditions over the shelf