A dinâmica sedimentar sobre um trecho da plataforma continental leste brasileira foi analisada através da abordagem combinada entre a análise do clima de ondas (WAVEWATCH III), modelagem da propagação das ondas para águas rasas (MIKE 21 SW) e aplicação de equações que estimam o transporte de partículas em função da tensão de cisalhamento causada pelas ondas sobre o fundo marinho. Assim, baseado no clima de ondas da região, são estimados os potenciais de mobilidade sedimentar como resposta a diversas condições forçantes. O clima de ondas em frente a Ilhéus é caracterizado pela predominância de ondas do quadrante leste (60%), com 20% provenientes de sudeste e 15% de sul. Em frente a Caravelas, o espectro de ondas é caracterizado por 40% de ondas de leste, 15% do quadrante sudeste e 35% provenientes de sul. O clima de ondas é influenciado pelas descontinuidades na largura da plataforma continental nesse trecho da costa, atenuando a influência das ondas de swell provenientes do quadrante sul em frente a Ilhéus. Os resultados indicam mobilidade sedimentar até 50 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 20 m na plataforma de Abrolhos ao longo do ano, no entanto, eventos esporádicos mais energéticos são capazes de mobilizar sedimentos até cerca de 200 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 100 m na plataforma de Caravelas. A mobilidade de partículas de maiores dimensões, como os rodolitos da plataforma de Abrolhos, maior campo de rodolitos conhecido do mundo, foi analisada através do parâmetro de Shields, que leva em consideração tamanho e densidade das partículas. Os resultados indicam que a mobilidade dos rodolitos de Abrolhos está principalmente condicionada pela ocorrência de eventos mais energéticos, especialmente no outono. As regiões com maior mobilidade são a porção norte, próxima a quebra da plataforma e a porção centro-sul da plataforma, ambas com profundidades entre 20 e 40 m. O detalhamento do conhecimento sobre o transporte de sedimentos na plataforma continental leste brasileira contribui para o entendimento na dinâmica sedimentar na região. A morfologia complexa da plataforma, combinada com o clima de ondas incidente, são fatores fundamentais no potencial de mobilização de sedimentos. / The sedimentary dynamics on a stretch of the Brazilian continental shelf was analyzed through a combined approach between wave climate analysis (WAVEWATCH III), shallow water wave propagation modeling (MIKE 21 SW) and equations estimating the transport of particles as a function of bed shear stress by the waves. Thus, based on the wave climate of the region, sediment mobility potentials are estimated in response to several forcing conditions. Wave climate is characterized by the predominance of east waves in front of Ilhéus (60%), 20% from southeast quadrant and 15% from south. In front of Caravelas a wave spectrum is characterized by 40% from east quadrant, 15% from southeast and 35% from south. Continental shelf width discontinuity influences wave climate at Ilhéus, attenuating waves from south quadrant. The results indicate sediment mobility up to 50 m depth on the Ilhéus shelf and up to 20 m on the Abrolhos shelf along the entire year; however, more sporadic energetic events are able to mobilize sediments up to 200 m depth on the Ilhéus shelf and up to 100 m on the Caravelas shelf. Larger particle mobility, such as the rhodoliths of the Abrolhos shelf, the largest known rhodolite field in the world, was analyzed using the Shields parameter, which takes into account particle size and density. The results indicate that the mobility of Abrolhos rhodolites is mainly conditioned by the occurrence of more energetic events, especially in autumn. The regions with the greatest mobility are the northern portion, near the shelf break and the center-south portion of the shelf, both with depths between 20 and 40 m. The detailed knowledge on sediment transport in the Brazilian continental shelf contributes to the understanding of sedimentary dynamics in the region. The complex morphology of the continental shelf, combined with the incident wave climate, are fundamental factors in sediment mobilization potential.

Este trabalho foi desenvolvido dentro do contexto da hidrodinâmica da plataforma continental, com o objetivo de estudar a variabilidade subinercial das correntes no extremo norte na Plataforma Continental Sudeste brasileira. A região de estudo está localizada nas proximidades de Cabo Frio (RJ) e Arraial do Cabo (RJ) (aproximadamente 23º S / 42º W). Apesar de ser uma região bastante conhecida e estudada, em função do fenômeno da ressurgência costeira que ocorre em suas proximidades, pouco se conhece sobre a circulação subinercial nessa localidade. Devido à importância das correntes subinerciais, por serem responsáveis pelo transporte de substâncias dissolvidas ou em suspensão nas águas, tais como sedimentos, nutrientes e poluição, este trabalho tenta contribuir com um maior conhecimento desses campos de corrente, a partir da análise, no domínio do tempo e da frequência, de séries temporais de intensidade e direção das correntes e do vento local. Foram utilizados dados coletados no Projeto DEPROAS (Dinâmica do Ecossistema de Plataforma da Região Oeste do Atlântico Sul) a partir de correntógrafos e ADCP fundeados, numa radial em frente a Cabo Frio, sobre as isóbatas de 50, 100 e 200 m, bem como de uma bóia e de uma estação meteorológicas. Trabalhamos com as séries temporais do inverno de 2001 e do inverno e verão de 2003. A partir desse estudo foi possível verificar que a variabilidade subinercial domina o fluxo das correntes na região, principalmente na direção paralela à batimetria. Como no restante da PCSE, verificou-se um balanço geostrófico na direção normal à topografia, responsável por um fluxo paralelo às isóbatas, em especial na PCM e nas profundidades intermediárias afastadas das camadas limite. Foi observado que a corrente costeira, forçada por processos baroclínicos e pelo vento, típica da parte central da PCSE, atinge o extremo norte da plataforma continental, induzindo um fluxo mais frequente com sentido SE, nas camadas intermediária e de fundo, principalmente no inverno. Verificou-se também que os ventos locais têm baixa correlação com as correntes, exceto nos níveis superficiais, evidenciando a importância das forçantes remotas na dinâmica da região, somado à influência da atividade vortical ciclônica gerada na região pela Corrente do Brasil, com influência até a PCM. Evidências de eventos de ressurgência/subsidência apareceram ao longo de todos os períodos estudados, com ocorrência preferencial a W desta localidade. / This work was developed within the context of the continental shelf hydrodynamics, with the aim of studying the subtidal variability of the currents in the far north of the South Brazil Bight (SBB). The area of the study is located in the vicinity of Cabo Frio (RJ) and Arraial do Cabo (RJ) (approximately 23º S / 42º W). Despite being a well known and studied region, due to the coastal upwelling phenomenon that occurs in its vicinity, little is known about the subtidal variability in this location. Given the importance of the subtidal currents, that are responsible for the transport of substances dissolved or suspended in water, such as sediments, nutrients and pollution, this work tries to contribute to a better understanding of these current~ fields, by the analysis in the time and frequency domain, from time series of the currents and local wind intensity and direction. We used data collected in DEPROAS Project (Western South Atlantict Platform Ecosystem Dynamics) from current meters and an ADCP moored in front of Cabo Frio, on the isobaths of 50, 100 and 200 m, and from a buoy and a weather station. We worked with time series of 2001 winter and 2003 winter and summer. From this study it was found that the subtidal variability dominates the flow in the region, mainly in the parallel direction of the bathymetry. As in the rest of the SBB, there was a geostrophic balance in the normal direction of the topography, which accounts for a flow parallel to isobaths, particularly in the middle shelf and in intermediate depths of the remote boundary layer. It was observed that the coastal current forced by baroclinic processes and by the wind, typical of the central part of the SBB reaches the northern edge of the SBB, leading to a more frequent flow in the southeast direction, in the intermediate layers and the bottom, especially in the winter. It was also found that the local winds have low correlation with the currents, except on the superficial layers, indicating the importance of remote forcing in the dynamics of the region, coupled with the influence of cyclonic vortical activity in the region, generated by the Brazil Current, reaching the middle shelf. Upwelling and downwelling evidences were observed in all time series, with the preferential location occurring west of Cabo Frio.

A quasi-two dimensional model for the southern Vancouver Island shelf was developed with the Regional Ocean Modelling System (ROMS) to study coupling of the carbon, oxygen, and nitrogen cycles in a summer wind-driven upwelling region. The physical model is coupled to an ecosystem module that includes a simple representation of a sediment layer and considers non-fixed C:N ratios for detritus and dissolved organic matter (i.e., explicitly modelled pools of carbon and nitrogen for those variables). The model accounts for denitrification within the sediments as well as within the water column when oxygen concentrations are low (below 5 mmol-O2 m-3). The objective is to identify the dominant processes controlling the cycles, their coupling, and their sensitivity to changes in environmental forcing. Results demonstrate how low oxygen and low pH events are tightly coupled in the coastal study region, especially through local ecosystem processes. In particular, exchange with the sediments plays a dominant role in consuming oxygen from and releasing inorganic carbon to the bottom waters on the shelf. Two key features distinguish the southern Vancouver Island shelf from other coastal regions in the California Current System and protect inner shelf waters from severe hypoxia and corrosive (i.e., undersaturated in aragonite) conditions. First, the greater width of the shelf reduces the penetration of subsurface offshore high-carbon and low-oxygen waters into shallower waters; and second, the relatively fresh Vancouver Island Coastal Current (VICC) brings oxygen-rich and carbon-poor waters to the bottom layer over the inner shelf. Sensitivity experiments show that carbon and oxygen cycles on the southern Vancouver Island shelf may be significantly affected by an altered upwelling season, a shallower offshore Oxygen Minimum Zone, a warmer ocean, and a carbon-enriched environment. Combinations of these scenarios suggest a potential increasing risk for the development of coastal hypoxia and corrosive conditions in the future. Further sensitivity simulations indicate that sedimentary denitrification provides an additional coupling between the carbon, oxygen, and nitrogen cycles. Total alkalinity generated by sediment denitrification has the potential to buffer anthropogenic ocean acidification. However, this alkalinity effect over the Vancouver Island shelf in late spring and summer simulations is small compared with studies for other locations at annual scales. Longer time scales need to be examined in this region to confirm whether the role of alkalinity generation in the sediments is significant. In conclusion, this dissertation not only demonstrates the coupled nature of biogeochemical cycles in the coastal ocean, but also the importance of this coupling as we try to estimate how coastal ecosystems will respond to human modifications of shelf waters and the climate.

Marine nitrogen (N) is an essential nutrient for all oceanic organisms. The cycling of N between biologically available and unavailable forms occurs through numerous reactions. Because of the vast number of reactions and chemical species involved, the N cycle is still not well understood. This dissertation focuses on understanding some of the reactions involved in the cycling of marine N, as well as improving techniques used to measure dissolved N2 gas. The largest loss term for global marine N is a reaction called denitrification. In this work, denitrification was measured in the sandy sediments of the Georgia continental shelf, an area where this reaction was thought to be unlikely because of the physical properties of the sediments. Nitrogen fixation, which is a reaction that produces biologically available N, was detected in Georgia estuarine sediments. N fixation was measured concurrently with denitrification in these sediments, resulting in a much smaller net loss of marine N than previously thought. Lastly, membrane inlet mass spectrometry (MIMS) is a technique that measures dissolved N2, the end product of denitrification and a reactant in N fixation reactions. This study suggests that N2 measurements by MIMS are influenced by O2 concentrations due to pressure differences inside of the ion source of the mass spectrometer. These findings seek to improve denitrification measurements using MIMS on samples with varying O2 concentrations. In conclusion, this dissertation suggests that the marine N cycle is more dynamic than has been suggested, due to the recognition of input and loss reactions in a wider range of marine and estuarine environments. However, improvements in the understanding of MIMS will help with direct measurements with reactions involved in the global marine N cycle.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-07-01T12:51:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_Gaspar_FL_2015.pdf: 3846981 bytes, checksum: 5c71e8dea7a17180048b9ef119b20236 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T12:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_Gaspar_FL_2015.pdf: 3846981 bytes, checksum: 5c71e8dea7a17180048b9ef119b20236 (MD5) Previous issue date: 2015-10-28 / CAPES / A plataforma continental Pernambucana é caracterizada pela oligotrofia e estabilidade térmica ao longo do ano influenciada pela corrente Norte do Brasil, que traz águas quentes e ricas em CO2 para a plataforma continental do nordeste brasileiro. Dentre os principais rios translitorâneos de Pernambuco estão os Rios Capibaribe e Jaboatão que recebem os efluentes domésticos do Recife e região metropolitana, o que causa alterações nos ciclos naturais do carbono. Desta maneira, foram avaliadas a variabilidade da pCO2 nos estuários do Capibaribe e de Barra de Jangadas assim como na plataforma continental interna do Estado de Pernambuco. Para análise nos estuários foram realizadas coletas durante a maré baixa, bimestralmente de Novembro de 2010 a Setembro de 2011. O estuário do Capibaribe apresentou os valores mais elevados de alcalinidade total (AT) e carbono inorgânico total (TCO2), com diferença significativa entre os dois rios. As médias anuais de alcalinidade encontradas foram 1649 ± 390 μmol kg-1 no Capibaribe e 1557±315 μmol kg-1 em Barra de Jangadas. Em relação a pCO2, os estuários apresentaram supersaturação de CO2 em relação a atmosfera durante todo o ano, com médias de 3317 ± 2034 μatm no Capibaribe e 6018 ± 4589 μatm em Barra de Jangadas. Estes valores durante o período chuvoso variaram entre os estuários, com diminuição na pCO2 no Capibaribe e aumentos de até 300% dos valores de pCO2 em Barra de Jangadas. A fim de se obter uma melhor avaliação da distribuição espacial da pCO2 na plataforma interna, foi construído um equipamento para a medição contínua e direta da pCO2 na água como alternativa de baixo-custo em relação aos fabricados importados. A primeira campanha realizada aconteceu em Dezembro de 2014, partindo do porto do Recife em direção ao estuário de Barra de Jangadas. Apesar de o período seco ser o de maior produtividade primária a região apresentou-se oligotrófica, com picos de chl-a (8.4 mg m3) próximo ao Capibaribe. Apenas uma pequena área apresentou subsaturação de CO2 em relação à atmosfera, com o valor mínimo registrado de 376,6 μatm. Foi identificada uma elevada fugacidade de CO2 (fCO2) na área da plataforma interna, com média de 474,33 ± 66,57 μatm, resultando em um fluxo médio para a atmosfera de 8,5 ± 6,82 mmol C m-2d-1. A partir dos resultados obtidos foi proposto um modelo para predizer a fCO2 a partir de valores de salinidade e temperatura para a plataforma interna durante o verão. Uma análise espacial e sazonal mais abrangente dos parâmetros do sistema carbonato na plataforma interna foi realizada utilizando-se dados de AT e TCO2 em áreas com e sem influência de rios entre os anos de 2013 e 2014. As médias da pCO2 e do pH na plataforma interna foram de 449 ± 45 μatm e 8,00 ± 0,03 respectivamente. Os parâmetros analisados foram influenciados pela distância da costa, o que resultou na elaboração de modelos para a predição de AT, TCO2, pCO2, pH, ΩCa e ΩAr a partir de dados de temperatura, salinidade e longitude. A região apresenta elevada alcalinidade inclusive na área influenciada por rios, onde foi encontrada a menor média de AT 2358 ± 28 μmol kg-1. A região apresenta, em curto prazo, baixa vulnerabilidade ao processo de acidificação oceânica. Os valores encontrados de pCO2 e fluxos de CO2 na plataforma continental de Pernambuco estão acima dos estimados nas médias globais para plataformas continentais abertas baseadas em modelos matemáticos. A variabilidade na pCO2 encontrada está ligada à própria característica da água tropical do Atlântico Sul, que cobre a rasa plataforma pernambucana com águas quentes. Onde a baixa solubilidade do CO2 devido à alta temperatura, associada à oligotrofia e aportes de matéria orgânica fazem com que a região da plataforma seja fonte de CO2 para atmosfera durante todo o ano. / The continental shelf of Pernambuco is characterized by oligotrophy and thermal stability throughout the year, influenced by the North Brazil current that brings warm water, rich in CO2 to the continental shelf of northeastern Brazil. The Capibaribe and Jaboatão rivers are one of the major rivers of Pernambuco. They receive a large input of domestic effluents from Recife and its metropolitan area, which causes changes in the natural carbon cycle. Here we evaluated the pCO2 variability in these two estuaries and in the inner shelf area of Pernambuco. To evaluate the role of the estuaries, samples were collected bimonthly during low tide, on a seasonal cycle from November 2010 to September 2011. The Capibaribe estuary presented the highest values of total alkalinity (TA) and total inorganic carbon (TCO2), with a significant difference between the two rivers. Both estuaries showed seasonal variation in TCO2 and TA values. The annual TA averages were 1649 ± 390 μmol kg-1 in the Capibaribe and 1557 ± 315 μmol kg-1 at Barra de Jangadas. Regarding the pCO2, the estuaries were saturated in CO2 throughout the year, with average for the dry season of 3317 ± 2034 μatm in the Capibaribe and 6018 ± 4589 μatm in Barra de Jangadas. These values varied seasonally between estuaries, with a pCO2 decrease during the rainy season in the Capibaribe, and an increase of up to 300% in the Barra de Jangadas estuary. In order to obtain a better evaluation of the spatial distribution of pCO2 over the shelf waters, it was developed an equipment for the continuous and direct measurement of sea surface pCO2 as low-cost alternative to the commercially manufactured ones. The first cruise took place in December 2014, starting from the port of Recife towards the Barra de Jangadas estuary. Even though the dry period has shown the highest primary productivity, the region presented itself as oligotrophic, with peaks of chl-a (8.4 mg m3) under influence of the Capibaribe plume. Only a small area showed CO2 subsaturation to the atmosphere, with the minimum value of 376.6 μatm. In general, a high CO2 fugacity (fCO2) was identified in the entire area of the inner shelf, with average of 474.33 ± 66.57 μatm, resulting in an mean flux to the atmosphere of 8.5 ± 6.82 mmol C m-2 d-1. It was proposed a model to predict the fCO2 using salinity and temperature values for inner the shelf during the summer. A more comprehensive spatial and seasonal distribution of the carbonate parameters was conducted by using values of TA TCO2 in areas subjected and non-subjected to riverine inputs during 2013 and 2014. The area presents a relative stability to what concerns the pCO2 and pH distribution, with overall average values of 449 ± 45 μatm and 8.00 ± 0,03 respectively. In general, the parameters analyzed were influenced by the distance from the coast, resulting in the development of prediction models for TA, TCO2, pCO2, pH, ΩCa and ΩAr using temperature, salinity and longitude data. The area has a low vulnerability to ocean acidification process, the TA is high even in the areas under riverine influence, where the lowest average values was registered 2358 ± 28 μmol kg-1. The values of pCO2 and CO2 fluxes found on the continental shelf of Pernambuco are above those expected on global averages estimated by mathematical models for open continental shelf. The variability in pCO2 found is linked to the own characteristic of the South Atlantic tropical water, which covers the shallow Pernambuco platform with warm waters. The low solubility of CO2 due to high temperature, combined with oligotrophy and the transport of organic matter to be respired outside the estuaries, turns the continental shelf into a source of CO2 to the atmosphere throughout the year.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Studies on the Brazilian continental shelf are still undeveloped, especially in the Northeast. In order to characterize the organic matter in marine sediments derived from the continental shelf of Sergipe and Alagoas South, in periods of low and high rainfall, the surface sediments were collected in three bathymetric ranges of 10, 25 and 50 m depth, in total of 82 samples. Corg concentrations ranged from 0.10 to 1.32 % for the sediments of the 1st campaign (SED 1), and 0.17 to 1.45 % for the 2nd campaign (SED 2). For N concentrations ranged from ND to 0.20 % for SED 1 and ND to 0.27 % for SED 2. Already the carbonate content (Cinorg) varied from 4.1 to 97.8 % for SED 1, 4.2 to 90.3 % for SED 2, most of the sediments classified as lithoclastic. Through statistical analysis, it was found that there are not significant differences between the two campaigns, without thereby influence of seasonality. The textural characteristics of the sediments obtained by sieve analysis revealed a predominance of silt sediments that are influenced river. Regarding the source of organic matter, most of the sediments comprising the shelf of Sergipe had ratios C/N less than 6.6 (Redfield ratio), although it was observed that the organic matter is strongly influenced by terrigenous input. The elements Ca, Al, P, Mn, K, Ti and V were measured by EDX technique and used to evaluate the behavior of organic matter. This study is part of a larger project - MARSEAL Project - Environmental Characterization of the Sergipe and Alagoas South, coordinated by CENPES/PETROBRAS. / Estudos na plataforma continental brasileira ainda são pouco desenvolvidos, principalmente na região Nordeste. Com o objetivo de caracterizar a matéria orgânica dos sedimentos marinhos oriundos da Plataforma Continental de Sergipe e Sul de Alagoas, em períodos de baixa e alta pluviosidade, os sedimentos superficiais foram coletadas em três faixas batimétricas de 10, 25 e 50 m de profundidade, num total de 82 amostras. As concentrações de Corg variaram de 0,10 a 1,32 % para os sedimentos da 1ª campanha (SED 1), e de 0,17 a 1,45 % para os da 2ª campanha (SED 2). Para N as concentrações variaram de ND a 0,20 % para os SED 1 e ND a 0,27 % para os SED 2. Já o teor de carbonato (Cinorg) variou de 4,1 a 97,8 % para SED 1 de 4,2 a 90,3 % para SED 2, sendo a maioria dos sedimentos classificados como litoclásticos. Através de análise estatística, constatou-se que não há diferenças significativas entre as duas campanhas amostrais, não havendo assim, influência da sazonalidade. As características texturais dos sedimentos, obtidas por meio da análise granulométrica, revelaram uma predominância da fração silte em sedimentos que sofrem influências fluviais. Em relação a origem da matéria orgânica, a maior parte dos sedimentos que compõem a plataforma sergipana apresentaram razões C/N menores que 6,6 (relação de Redfield), entretanto observou-se que a matéria orgânica é fortemente influenciada pelo aporte terrígeno. Os elementos Ca, Al, P, Mn, K, Ti e V foram medidos pela técnica de EDX e utilizados para avaliar o comportamento da matéria orgânica. O presente estudo faz parte de um projeto maior Projeto MARSEAL - Caracterização Ambiental da Bacia de Sergipe e Sul de Alagoas, coordenado pelo CENPES/PETROBRAS.

Orientador: Celso Dal Re Carneiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-15T15:40:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_JoseRobertoSerra_M.pdf: 2357471 bytes, checksum: 19beeda9b140e61ad2baf860519a183a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo da pesquisa é produzir material didático capaz de explicar a idéia de Plataforma Continental Jurídica (PCJ) em manuais escolares e atividades de educação básica. A tarefa exige análise direta (1) dos condicionantes geológicos e geomorfológicos sobre as quais estão definidos os critérios de delimitação da PCJ, e (2) do processo pelo qual um país legitima a incorporação da mesma ao respectivo território. Os documentos reunidos salientam resultados sociais, culturais, econômicos e estratégicos que podem ser obtidos pelo Brasil nesse processo, a depender do acolhimento do pleito por parte da Comissão de Limites da Organização das Nações Unidas (ONU). O texto da Convenção das Nações Unidas sobre Direito do Mar (CNUDM) garante aos Estados costeiros a expansão da Plataforma Continental, além do limite de 200 milhas marítimas - limite externo da Zona Econômica Exclusiva (ZEE). Para tanto, o Estado deve realizar levantamentos da margem continental (leito e subsolo marinhos) que comprovem a continuidade do bloco crustal para além dos limites da ZEE. Após o levantamento (LEPLAC, no Brasil), o país deve pleitear à Comissão de Limites da ONU a expansão de direitos sobre recursos minerais da área. A Dissertação contextualiza o tema, segundo ordenação temporal que vai da evolução geológica à da incorporação jurídica. O enfoque é essencialmente histórico: (1) Uma história de milhões de anos: sintetiza os processos geológicos formadores de nossa margem continental; (2) Uma história de milhares de anos: enfoca a relação da humanidade e do processo civilizatório com o mar; (3) Uma história de dezenas de anos: explica os trâmites legais para definição da Plataforma Continental Jurídica, com base em princípios geológicos, históricos e legais. O pleito brasileiro de 4.452.000 km2 amplia em 52 % a área de 8.514.876,6 km2 de terras emersas que compõem o território nacional. O material didático elaborado e testado propõe atividades capazes de desvendar, em sequência, cada aspecto citado. As metas principais são: (1) convidar o leitor a analisar uma situação-problema segundo ângulos diferentes de visão; (2) demonstrar que o processo civilizatório, decorrente de uma história das mentalidades, é parte fundamental para plena compreensão do interesse legal do Estado e (3) comprovar que esses conhecimentos são absolutamente imprescindíveis para plena formação de um cidadão brasileiro, em sintonia com os dias atuais. / Abstract: The objective of this research is to produce educational materials capable of explaining the idea of the Extended Continental Shelf (ECS) in textbooks and activities for basic education. It requires direct analysis of: (1) the geological and geomorphological requirements for such definition, and (2) the process by which a given country is capable to declare its ECS. The collected documents highlight social, cultural, economic and strategic results that Brazil may obtain from this process, depending on the acceptance of a case by the Commission on the Limits of the Continental Shelf (UN-CLCS). The text of the UN Convention on the Law of the Sea (UNCLOS) provides for coastal states to expand the Continental Shelf beyond the 200 nautical miles - the outer limit of the Exclusive Economic Zone (EEZ). To this end, the State should carry out surveys of the continental margin (soil, sediments and bedrock) to prove the continuity of the crustal block beyond the limits of the EEZ. After the survey (LEPLAC in Brazil), the country must plead to the UN-CLCS expansion of rights to mineral resources of the area. The dissertation contextualizes the issue, according to a temporal ordering from the geological evolution towards a legal definition. The approach is essentially historical: (1) A history of millions of years: summarizes the forming geological processes of the Brazilian continental margin, (2) A history of thousands of years: focuses on the relationship of humanity and the civilizatory process with the sea, (3) A history of decades: it explains the legal procedures for setting the Extended Continental Shelf, based on geological, historical and legal principles. The Brazilian application of 4,452,000 km2 expands 52% the area of 8,514,876.6 km2 of dry land that compose the country. The developed and tested teaching materials have proposed activities capable of revealing, in sequence, each one of these aspects. The main goals are: (1) to invite the reader to examine a concrete problem under different angles of vision, (2) to show that, due to a history of mentalities, the civilizatory process is key to a complete understanding of the legal interests of a State and (3) to demonstrate that this knowledge is indispensable to educate Brazilian citizens. / Mestrado / Mestre em Ensino e Historia de Ciencias da Terra

A carÃncia de estudos no Ãmbito da pesca artesanal dificulta, e muitas vezes impede a soluÃÃo de seus problemas. Pesquisas que visam aprofundar e documentar o conhecimento sobre esta modalidade pesqueira sÃo de grande importÃncia para a manutenÃÃo e sobrevivÃncia das comunidades que praticam a pesca artesanalmente. O objetivo principal deste estudo foi caracterizar as Ãreas de pesca tradicionalmente utilizadas pelos pescadores artesanais da praia da Redonda, Icapuà â CE, para a captura de lagosta, na tentativa de fornecer subsÃdios para a estruturaÃÃo e promoÃÃo de instrumentos voltados para a melhoria da pesca nesta comunidade. Para tal, os locais de pesca tradicionalmente utilizados pelos pescadores artesanais foram georreferenciados, por meio de saÃdas de barco guiadas por pescadores experientes da prÃpria comunidade e com a utilizaÃÃo de GPS. Com o auxilio de uma Carta NÃutica foram delimitadas as principais Ãreas de pesca. Foram adquiridos dados batimÃtricos e sedimentolÃgicos da plataforma continental adjacente à praia da Redonda para a confecÃÃo de mapas temÃticos. Foi obtida a produÃÃo total de lagostas inteiras atravÃs do monitoramento de 18 barracÃes. Realizou-se o acompanhamento do desembarque pesqueiro de 20 embarcaÃÃes durante trÃs meses. Foram aplicados 104 questionÃrios aos pescadores artesanais na tentativa de avaliar o conhecimento tradicional com relaÃÃo Ãs Ãreas de pesca. Por fim, foram obtidos dados ambientais e oceanogrÃficos que influenciam na pesca artesanal na praia da Redonda. No total, foram mapeados 114 pontos de pesca e delimitadas oito Ãreas principais onde os pescadores artesanais capturam as lagostas: Restinga, Buraco, Bugalhal, CabeÃo, Banco, Molhe, Fundo e Risca. Essas Ãreas encontram-se dentro de uma âzona de pescaâ conhecida como Mar da Redonda. Com exceÃÃo da Ãrea de pesca denominada Risca, que se localiza entre as profundidades de 18 a 30 metros, todas as outras Ãreas estÃo entre 09 e 16 metros de profundidade. A distÃncia mÃdia em relaÃÃo à linha de costa variou de 14 a 38 km. A maior Ãrea de pesca à a Risca com 109,5 km2 e a menor à o Molhe com 31,8 km2. Todas as Ãreas de pesca estÃo inseridas sobre o substrato bioclÃstico. Este tipo de sedimento ocorre desde a profundidade de dois atà acima dos 30 metros. As entrevistas mostraram que pescadores artesanais possuem um conhecimento detalhado sobre o substrato das Ãreas de pesca. Em 2009 foram capturados 56.506,9 kg de lagostas inteiras na praia da Redonda, com a maior produÃÃo na Ãrea denominada CabeÃo. Os pescadores preferem pescar em Ãreas mais prÃximas à costa, mas nÃo deixam de frequentar as Ãreas mais distantes. A direÃÃo e a velocidade do vento influenciam na escolha da Ãrea de pesca a ser explorada atuando na delimitaÃÃo dos espaÃos para a exploraÃÃo do recurso. As correntes e marÃs influenciam na produÃÃo de lagosta podendo ocorrer alternÃncias entre perÃodos mais produtivos e menos produtivos / The lack of studies about artisanal fisheries difficult and often prevents the solution of their problems. Researches aiming at enhancing and documenting the knowledge about this kind of fisheries are of great importance for the maintenance and survival of communities engaged in artisanal fishing. The main objective of this study was to characterize the fishing grounds traditionally used by artisanal fishermen of Redonda‟ beach, Icapuà â CE, to catch lobster, in an attempt to provide tools for structuring and promoting instruments aimed at improving the fishing in this community. The main fishing sites traditionally used by artisanal fishermen were georeferenced by boat trips led by experienced fishermen of the community and with the use of GPS. The main fishing areas were delimited with the support of a Nautical Chart. Bathymetric and sedimentological data of the continental shelf adjacent to Redonda‟s beach were acquired to create thematic maps. The total production of whole lobster was obtained by monitoring 18 barracÃes. The fishing landing of twenty boats was monitored along three months. 104 questionnaires were applied to the artisanal fishermen in an attempt to assess the traditional knowledge in relation to fishing areas. Finally, was obtained oceanographic and environmental data that influence the fishing activity at Redonda‟s beach. In total, 114 fishing sites were mapped and eight main areas where fishermen catch lobster were delimited: Restinga, Buraco, Bugalhal, CabeÃo, Banco, Molhe, Fundo and Risca. These areas are within a "fishing zone" known as the Sea of Redonda. With the exception of the fishing area called Risca, which is located between the depths of 18-30 meters, all other areas are between 9 and 16 meters deep. The mean distance to the shoreline ranged from 14 to 38 km. The major fishing area is Risca with 109.5 km2 and the smallest is Molhe with 31.8 km2. All fishing areas are inserted on the bioclastic substrate. This type of sediment occurs from a depth of two to over 30 meters. The interviews showed that fishermen have a detailed knowledge about the substrate of fishing areas. In 2009 was caught 56506.9 kg of whole lobsters at Redonda‟ beach, with the highest production in the area called CabeÃo. The fishermen prefer to fish in areas closer to the shore, but do not avoid going to the outer areas. The speed and wind direction influence the choice of fishing areas to be explored acting in the designation of spaces for resource exploitation. The currents and tides influence the production of lobster, and may occur alternations between more productive and less productive periods

O presente trabalho teve como objetivo verificar a estrutura espacial e vertical da população de anelídeos Polychaeta da Baía de Santos e plataforma continental adjacente, através do estudo integrado das características físico-químicas, sedimentológicas, concentração de compostos químicos e elementos metálicos. Paralelamente, procurou-se determinar a origem da matéria orgânica sedimentar através dos teores de C/N/S e dos marcadores orgânicos geoquímicos com o intuito de identificar uma possível influência do complexo estuarino de Santos sobre a plataforma adjacente à baía. A área de estudo localiza-se no litoral do estado de São Paulo e é influenciada por atividades industrial e portuária, além de receber o esgoto das cidades de Santos e São Vicente. Entre 2004 e 2005 foram realizadas 4 campanhas na baía para amostrar 8 estações, enquanto 6 pontos foram amostrados na plataforma adjacente no inverno/2005 e verão/2006. Os parâmetros físicos e a concentração de oxigênio e nutrientes dissolvidos foram mensurados em todas as estações. As amostras de sedimento para o estudo dos poliquetas, análises granulométricas, teores de carbono orgânico e nitrogênio e enxofre totais, concentração de esteróis fecais, hidrocarbonetos alifáticos (n-alcanos e LABs) e aromáticos (HPAs), pesticidas organoclorados (PCBs) e metais foram obtidas com boxcorer de 0,09m2 de área. Os sedimentos finos predominaram na porção central da Baía de Santos e na faixa de transição entre a desembocadura da baía e a plataforma adjacente, responsáveis pela maior retenção dos metais Pb, Zn e Cr, hidrocarbonetos n-alcanos, HPAs, LABs, de PCBs e esteróis fecais advindos do efluente urbano, dragagem do Canal do Porto e da contribuição atmosférica. Em conseqüência, observou-se aí os menores valores de densidade, riqueza, diversidade e equitatividade, com dominância de Mediomastus capensis, Prionospio sp. e Aricidea cf. catharinae. Tais espécies foram as mais abundantes em ambas as áreas, revelando seu comportamento de oportunistas e tolerantes, e atuando como bioindicadores de um ambiente sob alterações físicas e químicas. As razões C/N e os marcadores orgânicos geoquímicos mostraram que a matéria orgânica que adentra a Baía de Santos é essencialmente terrígena, enquanto na plataforma continental adjacente observou-se contribuições alóctones, provenientes principalmente do fito- e zooplâncton oceânico. Tais resultados sugerem não haver influência direta do material exportado pelo complexo estuarino da Baixada Santista, quer orgânico ou inorgânico, sobre o ambiente de plataforma adjacente. / The aim of the present work was to verify the spacial and vertical Polychaeta distribution in sediment samples of Santos Bay and adjacent continental shelf by analyzing physicochemical characteristics, granulometric pattern, chemical compounds concentration and metallic elements. Parallely, it looked for determining the organic matter origin by C/N/S content and geochemical organic biomarkers to identify a possible influence of Santos estuarine complex on adjacent continental shelf. The area of study is located on the SE Brazilian coastline, São Paulo, close to the largest commercial harbour and industrial centre in South America, besides receiving considerable amount of urban sewage from Santos and São Vicente cities. Between 2004/2005 sediment samples were taken at 8 plots during 4 oceanographic surveys, whereas 6 plots were sampled on continental shelf in the Winter/2005 and Summer/2006. Physical parameters, dissolved oxygen and nutrient concentrations were measured at all stations. Sediment samples for biological study and granulometry, besides organic carbon content, total nitrogen, total sulphur, faecal sterols and biomarkers hydrocarbons (aliphatic, aromatic, LABs), organochlorinateds (PCBs) and metals were collected with a 0,09m2 box-corer. The results pointed out that fine sediments predominated in both central region of Santos bay and near the transition area between bay mouth and adjacent shelf, being responsible for the high content of metal (Pb, Zn, Cr), hydrocarbons, PCBs and faecal sterols provenient of the urban discharge, dredging activities in the harbour channel and atmosphere contribution. Consequently, density, species richness, diversity and evenness were low with dominance of Mediomastus capensis, Prionospio sp. and Aricidea cf. catharinae. These species were abundant in both areas revealing their opportunistic and tolerant behaviour, and its role as bioindicators of environments under chemical and physical changes. The C/N ratios and organic geochemical biomarkers showed that the organic matter deposited in Santos bay is essentially terrigenous, while on continental shelf the contribution comes from the open ocean as fito- and zooplankton. The data also suggest that there is no direct influence of material, organic or not, exported by the estuarine complex to the adjacent continental shelf environment.

Orientador: Giorgio Basilici / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luca_PedroHenriqueVieirade_D.pdf: 18777385 bytes, checksum: c055caccb8a267d7dde58a2477d6acb9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As formações Lagarto e Palmares (Cambriano-Ordoviciano, Domínio Estância) e a Formação Punta Negra (Devoniano, Precordilheira Argentina) representam unidades sedimentares antigas desenvolvidas em ambientes marinhos costeiros e plataformais dominados pela ação de ondas de tempestades. Nesta tese de Doutorado, estudaram-se depósitos de tempestade formados em uma área de intermaré (formações Lagarto e Palmares) e depósitos de tempestade desenvolvidos abaixo da linha de tempo bom em uma área de prodelta (Formação Punta Negra). As formações Lagarto e Palmares se desenvolveram em uma área de planície de maré aberta em que os processos sedimentares de maré e de tempestade interagiram entre si na distribuição de sedimentos de áreas costeiras até antepraia. Um detalhado estudo de análise de fácies foi utilizado para reconhecer e caracterizar as litofácies e os elementos arquiteturais, gerar um modelo de deposição para estas unidades e para discutir os fatores de geração e preservação das HCS em água rasa. Baseando-se na organização arquitetural dos depósitos sedimentares, construiu-se um modelo de distribuição de sedimento em que há uma passagem gradativa das áreas proximais de intermaré superior, dominadas por processos de maré e predomínio de sedimentos nas frações silte e argila, para as porções distais de intermaré inferior, em que prevalecem sedimentos arenosos e depósitos de tempestade. A Formação Punta Negra constitui uma espessa unidade sedimentar formada pela intercalação entre camadas areníticas e pelíticas. Por muitos anos esta unidade foi interpretada como um sistema deposicional marinho profundo produto de uma sedimentação gerada por fluxos turbidíticos. Contudo, neste trabalho esta unidade foi reinterpretada como um sistema deposicional de prodelta dominado pela atividade de ondas de tempestade. Uma análise de detalhe dos depósitos sedimentares permitiu identificar as principais fácies sedimentares, icnofácies e elementos arquiteturais e gerar um novo modelo de deposição para esta unidade. Construiu-se um modelo de sedimentação para esta unidade em que os depósitos se desenvolveram a partir da interação entre fluxos hiperpicnais gerados à frente de um sistema deltaico e fluxos oscilatórios de alta energia decorrentes de eventos de tempestade. Estes fluxos combinados possuíam direção perpendicular à paleolinha de costa, e perdiam energia no tempo e no espaço (costa afora). Os depósitos com maior granulometria, representados por areia média média-fina, são encontrados nas porções mais proximais e os sedimentos mais finos, representados por corpos pelíticos-arenosos, se concentram principalmente nas áreas distais do sistema deposicional / Abstract: Lagarto and Palmares formations (Ordovician-Cambrian, Estância Domain) and the Punta Negra Formation (Devonian, Argentine Precordillera) represent ancient sedimentary units developed in costal and platform storm dominated marine environments. In this PHD thesis, it was studied shallow water storm deposits developed in an intertidal area (Lagarto and Palmares formations) and storm deposits developed below the fair water wave base in an prodelta area (Punta Negra Formation). Lagarto and Palmares formations have been developed in an open coast tidal flat where the tidal and storm sedimentary processes have interacted to distribute sediments from the coast till the shoreface. Detailed facies analysis was used to recognize and characterize the lithofacies and architectural elements, define a depositional model e the controlling factors that preserved HCS in shallow-water. Based in the depositional architectural organisation, it was proposed a sedimentary distribution model in which there is a gradational transition between the proximal areas of upper intertidal, dominated by tidal processes and silty and shaly sediments, and the distal areas of lower intertidal, in which prevails sandy sediments and storm deposits. Punta Negra Formation constitutes a thick unit composed of monotonous interbeds of sandstone and sandy mudstone. This unit was previously interpreted as a deep water depositional system, however in this research it was reinterpreted as a storm dominated prodeltaic system. Detailed analysis of the sedimentary deposits allowed identifying the main sedimentary facies, ichnofacies and architectural elements and propose a new depositional model for this unit. It was built a sedimentary model in which the Punta Negra Formation deposits have been produced by combined and oscillatory flows which resulted by the combination of hyperpicnal flows and storm waves. The generated combined flows had a direction perpendicular to the paleocoast and were characterized by losing energy in the time and space (seawards). Coarser grained sediments, represented by medium size sand, are found in the proximal area and the finer grained sediments are mainly found in the most distal areas of the sedimentary system / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências