Esta tese apresenta o registro de variações paleoceanográficas na superfície e em oceano profundo na porção oeste do Atlântico Sul, através de evidências de nanoplâncton calcário, durante os últimos 200.000 anos. Os principais parâmetros avaliados foram relativos à paleoprodutividade primária, através de estimativas de abundância e taxa de acumulação do nanoplâncton calcário, índices paleoceanográficos de produtividade, variação de carbonato de cálcio, contribuição relativa das espécies de nanoplâncton para o carbonato de cálcio total e análises de dados geoquímicos complementares. Os dados derivam de três testemunhos coletados na Bacia de Santos entre 1900 e 2200 metros de profundidade. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas observadas no período analisado devem estar relacionadas, concomitantemente, a variações na dinâmica do oceano na camada superficial e em oceano profundo. As evidências de paleoprodutividade primária e a subsequente deposição do nanoplâncton calcário apontam que ambas são dependentes de condições favoráveis em superfície e no fundo, respectivamente. Estas condições ocorreram durante o período de aquecimento das águas superficiais no oeste do Atlântico Sul e a retração de águas profundas de origem sul devido à intensificação da célula de revolvimento meridional do Atlântico. Os últimos 200.000 anos foram divididos em sete intervalos definidos pela variação de paleoprodutividade primária com base no registro de nanoplâncton calcário. / This thesis presents a view of the paleoceanographic changes that occurred in the surface and deep ocean in the western South Atlantic by means of calcareous nannoplankton during the last 200,000 years. Data was obtained from three sediment cores collected in the Santos Basin between 1900 and 2200 meters water depth. Estimates of primary paleoproductivity from calcareous nannoplankton abundance and accumulation rates, paleoproductivity proxies calcium carbonate content, the relative contribution of nannoplankton species to total calcium carbonate and complementary geochemical data analyzes were performed. The results demonstrate that paleoceanographic changes observed in the analyzed period may be related to changes in ocean dynamics at surface and deep ocean. Primary paleoproductivity record and the subsequent calcareous nannoplankton deposition indicate that these are dependent on surface and bottom conditions, respectively. These conditions were recorded during sea surface temperature warming in the western South Atlantic and retraction of southern-sourced deep waters due to strengthening of the Atlantic meridional overturning circulation. The last 200,000 years were divided into seven intervals defined by the changes in primary paleoproductivity record of calcareous nannoplankton.

A Corrente do Brasil (CB) se origina na bifurcac¸ ao da Corrente Sul Equatorial (BiCSE), e flui para o sul ao longo da margem continental brasileira. Inferencias sobre a origem e organizac¸ ao da CB sao baseadas em padroes de grande escala associados `a estrutura da BiCSE. H´a carencia de detalhes no que tange `a rica atividade de mesoescala possivelmente envolvida em seu processo de formac¸ ao. Sao fartas as evidencias de meandros e v´ ortices da CB na literatura ao largo das costas sudeste e sul do Brasil. A costa leste, que abriga seu s´tio de origem, permanece ainda bastante desconhecida neste ponto de vista. Motivamo-nos por esta lacuna de informac¸ oes a conduzir este trabalho. Optamos primeiramente por estimar um cen´ario m´edio do escoamento geostr ´ofico associado a BiCSE e origem da CB no per´odo de verao, atrav´es de um conjunto de dados termohalinos climatol´ogicos. Objetivamos por fim, obter uma descric¸ ao sin´ otica do escoamento geostr´ofico associado ao s´tio de origem da CB. Para tanto, dispomos de um conjunto de dados composto por amostragem quase-sin´ otica de dados termohalinos (via CTD) e de velocidade (via ADCP de casco) simultaneamente, entre os paralelos de 10S e 20S. Tais observac¸ oes sao oriundas da Operac¸ ao Oceano Leste II (OEII), realizada pela Marinha do Brasil em marc¸o de 2005. Conduzimos a investigac¸ ao a partir de um m´etodo cient´fico que entendemos nao ter sido ainda empregado para os escoamentos ao largo da costa brasileira. Tal m´etodo consiste no M´etodo Dinamico Referenciado, que combina dados termohalinos e de velocidades observadas para estimar velocidades geostr´oficas absolutas, que sao livres da dependencia de um n´vel de movimento nulo imposto pelo M´etodo Dinamico Cl´assico. Este m´etodo substitui o n´vel de movimento nulo por um n´vel de velocidades conhecidas, que correspondem `as velocidades medidas diretamente pelo ADCP de casco. Encontramos para o cen´ario climatol ´ogico de verao, a assinatura da BiCSE em 9S para superf´cie, em 12S para 200 m, vi em 20S para 500 m e em 23S para 800 m. Confirmamos informac¸ oes da literatura sobre sua migrac¸ ao meridional com o aumento da profundidade. Identificamos tamb´em o cen´ario m´edio de origem e organizac¸ ao da CB e da Sub-corrente Norte do Brasil (SNB) nos n´veis citados, os quais subsidiarao a an´alise dos campos sin´ oticos. Os campos sin´oticos confirmaram os resultados m´edios da climatologia. Em superf´cie, nao observamos sinais da BiCSE no interior da ´area de estudo, e mostramos que na ocasiao da OEII, a CB se origina ao norte de 10S e comec¸a sua organizac¸ ao ainda distante da margem continental. Em 150 m, identificamos a assinatura da BiCSE em 14,5S, e em 500 m, em 20S. Sugerimos entao que a origem da CB enquanto corrente de contorno oeste, fluindo junto `a margem continental leste brasileira, se localiza em 14,5S. Concluindo, a CB se organiza ao norte de 10S e flui distante da margem continental como uma corrente fraca e rasa, atingindo no m´aximo os 100 primeiros metros de profundidade. Esta corrente atinge o contorno oeste em 14,5S e flui em direc¸ ao ao sul seguindo as isobatim´etricas. Ao longo deste caminho, apresenta meandros vigorosos, em particular, anticiclones. Estes anticiclones parecem estar associados a feic¸ oes topogr´aficas relevantes da ´area tais quais os Bancos de Royal Charlotte e de Abrolhos. As velocidades da CB aumentam em intensidade e a corrente ganha espessura vertical at´e 20S. A SNB parece se originar em 20S, com n´ ucleo situado em 700 m. Esta corrente segue viagem rumo ao norte de forma que seu n´ ucleo se torna cada vez mais raso, e suas velocidades cada vez maiores, at´e deixar o dom´nio em 10S. Nesta latitude, seu n´ ucleo se localiza a 250 m de profundidade. / The origin of Brazil Current (BC) is associated with the bifurcation of the South Equatorial Current (BiSEC). The BC then flows south bordering the Brazilian continental margin. However, inferences on the BC origin site as well as its organization as a western boundary current are based in large scale patterns of the BiSEC. It lacks details on the location of the BC and the possible mesoscale activity related to its formation. While the BC meandering off the Southeastern and Southern Brazilian continental margin has been widely reported in the literature, no information is available for the BC structure and its meanders off the Brazilian Eastern margin. The motivation and main goal of this work is to describe the mesoscale scenario associated with the BC formation and organization as a boundary current. In order to reach this goal, we opted to first build a climatological geostrophic picture of the BiSEC and BC origin for the summer using solely temperature-salinity data. Following such investigation, we analyzed data from an oceanographic cruise conducted by the Brazilian Navy that consisted of simultaneous CTD profiling and vessel-mounted ADCP velocity measurements, also for the summer period. The quasi-synoptic data analysis was conducted using a method that has not been employed for flows along the Brazilian continental margin: the ADCP-referenced dynamic method. Unlike the traditional dynamic method, ADCP velocities are used to reference the CTD-derived baroclinic velocities and to obtain a total geostrophic velocity field. In the climatological data analysis, the relative geostrophic current patterns exhibited a BiSEC signature at 9S for surface, at 12S for 200 m, at 20S for 500 m and 23S for 800 m. We thus confirmed information of the literature about the southward migration of the BiSEC structure with depth. We also identified the summer mean scenario for the BC and North Brazil Undercurrent (NBUC) formation. The quasi-synoptic total velocity fields confirmed the relative cliviii matological fields. At surface, we found no signature of the BiSEC within the cruise sampled area. The BC was originated north of 10S and seemed to start flowing, as a weak current with vertical extension less than 100 m deep, distant from the western boundary. At 150 m (500 m), the BiSEC signature was evident at 14.5S (20S). We thus suggest that the synoptic BC origin as a western boundary current was located at around 14.5S. We can summarize our findings describing that the BC organized itself as a weak and shallow current at around 10S. At 14.5S, the BC attached itself to the continental margin and flew following the bathymetric contours. As it flows south, it meandered vigorously and frontal anticyclones were present off the main topographic features of the Eastern coast: the Royal Charlotte and the Abrolhos Banks. In its path southward, the BC was intensified and extended vertically. It seemed that NBUC was originated at around 20S with a velocity core centered at 700 m. As this undercurrent flows northward, it increased transport and its velocity core became shallower. At the northern portion of the study area, the NBUC core reached the depth of 250 m.

Com o objetivo de investigar a influência das massas de água sobre a distribuição horizontal e vertical das larvas de Myctophidae e de analisar a condição nutricional, o crescimento e a mortalidade de Myctophum affine, amostragens foram realizadas através de arrastos oblíquos (rede bongô) e estratificados (rede Multinet), em águas do sudeste brasileiro, desde a costa até o talude, entre cabo de São Tomé (RJ) e ilha de São Sebastião (SP). A intrusão da Água Central do Atlântico Sul diminuiu a extensão da Água Tropical (AT) sobre a plataforma. Como as larvas de Myctophidae foram associadas à AT, esse processo reduziu a ocorrência dessas larvas na plataforma. As espécies apresentaram diferentes padrões de distribuição vertical e horizontal, ressaltando a importância da identificação em nível taxonômico específico para a obtenção de um padrão de distribuição mais refinado. A análise histológica dos hepatócitos de Myctophum affine, a espécie mais abundante, evidenciou que a maioria das larvas estava em boa condição nutricional; apenas aquelas nos estágios menos avançados apresentavam sinais de inanição severa. Sua taxa de crescimento média (0,33 mm/dia) foi considerada intermediária entre os mictofídeos e a duração de seu período larval uma das menores. A taxa de mortalidade (11,8%) ficou abaixo da média obsevada para espécies de peixes marinhos, sendo similar a de alguns epipelágicos da região. Dessa forma, a alta abundância, baixa taxa de mortalidade e boa condição nutricional das larvas de M. affine mostraram que essa área é um importante berçário para essa espécie, e provavelmente para outros mictofídeos. / In order to investigate the influence of water masses on the horizontal and vertical distribution of Myctophidae larvae and to analyze the nutritional condition, growth and mortality of Myctophum affine, oblique and stratified tows were done using bongo net and Multinet respectively, in the southeastern Brazilian Bight, between São Tomé cape (RJ) and São Sebastião island (SP) from the coastal region to the continental slope. The intrusion of South Atlantic Central Water (SACW) reduced the extent of Tropical Water (TW) over the shelf. As Myctophidae larvae were associated with TW, this process reduced larval abundance in the shelf. Species showed different patterns of vertical and horizontal distribution, emphasizing the importance of identification at species level to obtain a more detailed distribution pattern. Histological analysis of hepatocytes of the M. affine, the most abundant species, showed that the majority of larvae was in good nutritional condition; only those in early stages presented signs of severe starvation. The average growth rate of the M. affine (0.33 mm/day) was considered intermediate among lanternfishes, and the duration of its larval period is among the shortest one. The mortality rate (11.8%) was below average compared with other marine fish species, but it was similar to some epipelagic fishes that occur in the region. Therefore, high abundance, low mortality rate and good nutritional condition of M. affine larvae, showed that this is an important nursery area for this species, and probably to other lanternfishes.

The Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) has a central role in the interhemispheric transport of heat and changes in its intensity are known to have profound impact on global climate. Disturbances in the AMOC are also supposedly associated with the past changes in marine productivity and oceanic uptake of atmospheric carbon dioxide, which contributed to the global climate changes that led to the termination of the last glacial cycle. Although the South Atlantic Ocean constitutes an important pathway for the return flow of the AMOC, the changing impacts of the AMOC especially in the subtropical western South Atlantic still remain elusive. In this study, high-resolution records of upper water column properties and productivity have been applied to reconstruct the evolution of oceanographic conditions in the subtropical western South Atlantic covering the last 40,000 years. The proxy records employed here are based both on faunal assemblages and on the stable oxygen isotopic composition of planktonic foraminifera from a marine sediment core collected off southern Brazilian continental margin (27°S). The main findings of the present study reveal, for the first time, enhanced primary productivity in the subtropical western South Atlantic during Heinrich Stadials along the last glacial, when the AMOC showed reduced strength. Additionally, this study reveals decreased primary productivity over the Last Glacial Maximum and the Younger Dryas, when the AMOC showed only moderate reductions. The most outstanding productivity decline is depicted after the Holocene inception, when the AMOC recovered its strength. Further, the findings of the present work also reveal that rather overall glacial-like conditions prevailed at the onset of the Holocene, before complete reinvigoration of the AMOC. Full interglacial configuration would only establish at approximately 9,000 years, when the AMOC fully recovered; although such interglacial setting would be abruptly interrupted during the Mid Holocene, accompanying a sudden reduction of the AMOC. Those findings suggest that the impact of the AMOC on the subtropical western South Atlantic would have played a critical role not only over the last glacial, but also throughout the glacial-interglacial transition and even under full interglacial conditions. The main hypothesis of this research is that the observed changes were triggered by the dynamics of the Brazil Current primarily driven by disturbances in the AMOC. / A célula de revolvimento meridional do Atlântico (AMOC) desempenha um papel central no transporte inter-hemisférico de calor e mudanças em sua intensidade têm profundo impacto sobre o clima global. Distúrbios na AMOC supostamente também estariam associados a alterações pretéritas na produtividade marinha e absorção oceânica de dióxido de carbono atmosférico, que contribuíram para mudanças no clima global e levaram à terminação do último ciclo glacial. Embora o Atlântico Sul constitua importante rota para o fluxo de retorno da AMOC, impactos de alterações na AMOC especialmente na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ainda permanecem elusivos. Neste estudo, registros de alta resolução de propriedades da camada superior da coluna de água e de produtividade foram utilizados para reconstruir a evolução de condições oceanográficas na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ao longo dos últimos 40,000 anos. Os indicadores empregados se baseiam na composição de assembleias faunísticas e de isótopos estáveis de oxigênio em foraminíferos planctônicos de testemunho sedimentar marinho coletado na margem continental sul do Brasil (27°S). Os principais resultados deste estudo revelam, pela primeira vez, aumento de produtividade primária na porção subtropical do Atlântico Sudoeste durante Heinrich Stadials ao longo do último glacial, quando a AMOC apresentou reduzida intensidade. Adicionalmente, o presente estudo revela diminuição de produtividade primária durante o Último Máximo Glacial e Younger Dryas, quando a AMOC apresentou apenas moderada redução. O declínio de produtividade mais proeminente é observado após o início do Holoceno, quando a AMOC recuperou sua intensidade. Os resultados do presente trabalho também revelam que, de modo geral, condições similares ao glacial prevaleceram no princípio do Holoceno, antes de completa retomada da AMOC. Plenas condições interglaciais apenas teriam se estabelecido há cerca de 9,000 anos, quando a AMOC foi completamente revigorada; embora plena configuração interglacial tenha sido abruptamente interrompida em meados do Holoceno, acompanhando repentina redução da AMOC. Estes resultados sugerem que o impacto da AMOC na porção subtropical do Atlântico Sudoeste teria desempenhado um papel crítico não apenas durante o último glacial, mas também ao longo da transição glacial-interglacial e mesmo sob plenas condições interglaciais. A principal hipótese deste estudo é de que as mudanças observadas foram ocasionadas por dinâmicas da Corrente do Brasil primariamente induzidas por distúrbios na AMOC.

We use four current meter mooring records and quasi-synoptic hydrographic observations in conjunction with a one-dimensional quasi-geostrophic (QG) linear stability model to investigate the downstream changes in the Brazil Current (BC) System off the southeast Brazil (22°S-28°S) as well as its implications. The dataset depicts the downstream thickening of the BC: Its vertical extension increases from 350 m at 22.7°S to 800 m at 27.9°S. Most of this deepening occurs between 25.5°S and 27.9°S, and it is likely linked to the Santos bifurcation. To the south of that bifurcation, the BC transport is increased by at least 5 Sv. Moreover, the analysis of the water column average kinetic energy (IKE) and its barotropic/baroclinic partition show that the Santos bifurcation is associated with a substantial increase in the barotropic component of the BC System: The IKE is, on average, 70 % baroclinic to the north and becomes 63 % barotropic to the south of that bifurcation. The water column average eddy kinetic energy (IEKE) and its ratio to the IKE quantitatively reveal the conspicuous mesoscale activity associated to the BC off the southeast Brazil; accordingly, the IEKE accounts for (30-60)% of the IKE. The linear stability model predicts southwestward-propagating fastest-growing waves [~(180-190) km] within 25.5°S-27.9°S and quasi-standing most-unstable waves (~230 km) at 22.7°S, roughly consistent with observations and previous work. We also assess the ability of the QG modes and surface QG (SQG) solutions to represent the vertical structure of the sub-inertial time-varying flow in the southwestern Atlantic. At two moorings, which present a sharp near-surface decay in the vertical structure of the 1st empirical orthogonal function (EOF) of current meter time series, the SQG solutions are consistent with the data, accounting for up to 85 % of the 1st EOF variance. The SQG solutions are nonetheless indistinguishable from a four QG mode representation. In contrast, at a third mooring that do not present such sharp-decay, the vertical structure of the 1st EOF is fairly well-captured by the traditional barotropic/1st baroclinic mode combination, which accounts for 91 % of its variance. We argue that such vertical structures may be associated with the type of instability experimented by the mean flow in each region. \"Charney-like\" or surface-intensified \"Phillips-like\" instabilities may rationalize the observed SQG-like vertical structures depicted at two moorings. Mid-depthintensified \"Phillips-like\" instabilities are consistent with a two QG mode representation at a third mooring. / Séries temporais correntográficas, observações hidrográficas quase-sinóticas e um modelo linear quase-geostrófico (QG) são combinados com o propósito de investigar as transformações no Sistema Corrente do Brasil (CB) ao largo da costa sudeste (22°S-28°S) e suas implicações. O conjunto de dados revela o espessamento vertical da CB, que ocupa os 350 m superiores da coluna de água em 22,7°S e atinge 800 m em 27,9°S. Parte significativa deste espessamento ocorre entre 25,5°S e 27,9°S, provavelmente relacionado à Bifurcação de Santos. Ao sul desta bifurcação, o transporte da CB é pelo menos 5 Sv superior. Ademais, a análise da energia cinética média na coluna de água (ECM) e sua partição entre componentes barotrópica e baroclínica revela que a Bifurcação de Santos está associada ao aumento significativo da componente barotrópica do Sistema CB. A ECM é, em média, 70% baroclínica ao norte da bifurcação, tornando-se 63% barotrópica ao sul desta. A análise da energia cinética turbulenta média na coluna de água (ECTM) corrobora o importante papel da atividade de mesoescala do Sistema CB ao largo do sudeste do Brasil: A ECTM é responsável por (30-60)% da ECM. O modelo de estabilidade linear prevê ondas com maiores taxas de crescimento [~(180-190) km] que se propagam para sudoeste entre 25,5°S-27,9°S. Em 22,7°S, as ondas mais instáveis (~230 km) crescem essencialmente sem propagação, consistente com as observações e também com informações presentes na literatura. A habilidade dos modos QG e das soluções QG superficiais (QGS) em representar a variabilidade subinercial no Atlântico Sudoeste também é investigada. Em dois fundeios, a estrutura vertical da 1ª função empírica ortogonal (FOE) apresenta um decaimento agudo. Este decaimento é consistente com soluções QGS, que contêm até 85% da variância da 1ª FOE. No entanto, estas soluções convergem para uma representação por quatro modos QG. Por outro lado, a estrutura vertical da 1ª FOE em um terceiro fundeio não apresenta tal decaimento marcante. Consequentemente, a 1ª FOE é bem representada pela tradicional combinação dos modos barotrópico/1o baroclínico. Argumentamos que estas estruturas podem estar associadas ao tipo de instabilidade experimentada pelo escoamento médio em cada região. Instabilidades tipo \"Charney\" ou \"Phillips\" (intensificadas em superfície) são consistentes com estruturas verticais tipo QGS presentes em dois fundeios. Instabilidades tipo \"Phillips\" (intensificadas em meia água) são consistentes com a representação por dois modos QG em um terceiro fundeio

O meandramento da Corrente do Brasil (CB) ao sul da Bifurcação de Santos é investigada por meio de imagens satelitárias, dados quase-sinóticos, análise de funções ortogonais empíricas (EOF) de correntômetros de fundeios e um modelo analítico semi-teórico. A análise das imagens satelitárias revelam que em média 1,2 meandros ciclônicos de grande amplitude são formados anualmente nas vizinhanças do Cabo de Santa Marta (∼28,5°S). Os meandros parecem ser geostroficamente instáveis e a taxa de crescimento típica estimada é de 0,05 m s-1 . Eles ainda se propagam para sul com velocidade de fase de 0,07 m s-1 . A seção de velocidade, como a inferida por perfis de L-ADCP obtidos durante cruzeiros hidrográficos, revelam que os meandros do Cabo de Santa Marta possuem estrutura de velocidade distinta daquelas observadas em Cabo Frio (23°S) e Cabo de São Tomé (22°S). Os meandros alcançam profundidades maiores que 1400 m e recirculam Água Tropical, Água Central do Atlântico Sul, Água Intermediária Antártica e Água Circumpolar Superior. Ocasionalmente, a estrutura do vórtice se funde com a camada subjacente da Corrente de Contorno Oeste Profunda. O padrão geostrófico horizontal dos meandros foram mapeados usando dados de temperatura e salinidade de cruzeiros históricos e foi obtido que a estrutura ciclônica do meandro possui número de Rossby (∼0,07) e número de Burger (∼0,06) pequenos. Portanto, vorticidade de estiramento parece ter papel importante na dinâmica de meandramento e, consequentemente, instabilidade baroclínica é o fenômeno primariamente responsável pelo crescimento do ciclone. O número de Burger pequeno também sugere que a dinâmica do meandro é influênciada pela topografia. A análise de EOFs bidimensionais conduzida no transecto WOCE 28°S de fundeios históricos dos anos 90 mostram que o primeiro modo seccional explica cerca de 54% da variância das séries e está relacionado ao meandramento da CB. A amplitude do meandro ciclônico é aproximadamente 200 km uma vez que cruza o transecto e a onda de vorticidade baroclínica associada tem tipicamente 26 dias. Finalmente, um modelo de Dinâmica de Contornos idealizado de 2 camadas é construído para isolar o mecanismo de instabilidade baroclínica e para investigar as razões do crescimento e velocidade de fase para sul. A estrutura do fluxo básico do modelo é construído baseado no ajuste por mínimos quadrados das funções teóricas à média das observações nas espessuras das camadas. A simulação mostrou que o meandro evolui e se desenvolve devido ao fechamento de fase da camada inferior mais lenta relativo à camada superior mais rápida. Além disso, a propagação de fase para sul ocorre como uma consequência direta da componente barotrópica robusta, adquirida pela CB devido o ramo sul da Bifurcação de Santos. / The Brazil Current (BC) meandering south of the so-called Antarctic Intemediate Water\'s Santos Bifurcation is investigated by means of satellite imagery, quasi-synoptic data, empirical orthogonal function (EOF) analysis of currentmeter moorings and a semi-theoretical dynamical model. The analysis of the infrared imagery revealed that on average 1.2 large amplitude cyclonic meanders are formed annualy in the vicinities of Cape Santa Marta (∼28.5°S). The meanders seem to be geophysically unstable and the estimated typical growth rate is of 0.05 days-1 . They also propagate southward with phase speed of 0.07 m s-1 . The sectional velocity distributions, as inferred from L-ADCP profiles obtained during hydrographic cruises, revealed that the Cape Santa Marta meanders have a very distinct vertical structure from those observed off Cape Frio (23°S) and Cape São Tomé (22°S). The meanders reach much depths of 1400 m and recirculated Tropical Water, South Atlantic Central Water, Antarctic Intemediate Water and Upper Circumpolar Waters. Occasionally, the eddy structure melds with the underlying Deep Western Boundary Current. Geostrophic horizontal patterns of the meanders were mapped using T-S information from historical cruises and it is obtained that the meander is a low-Rossby number (∼0.07) and low-Burger(∼0.06) number cyclone feature. Therefore, stretching vorticity seems to play a major role on the meandering dynamics and, consequently, baroclinic instability is the phenomenon primairily responsible for the cyclone growth. The low-Burger number also suggests that the meander dynamics is influenced by the topography. The two-dimensional EOF analysis conducted on the historical 28°S WOCE mooring transect from the 90s shows that the first sectional mode explains about 54% of the series variance and is related to the BC meandering. The amplitude of the cyclonic meander is roughly 200 km as it crosses the transect and the associated baroclinic vorticity wave period is typically 26 days. Finally, an idealized 2-layer Contour Dynamics model is constructed to isolate the baroclinic instability mechanism and to investigate the reasons for the growth and the southward phase speeds. The model\'s basic flow structure is built based on least-square fits of the observations averaged within the two layer\'s vertical extensions. The simulation showed that the meander evolve and grow due to the phase-locking of the slower lower layer relative to the faster upper layer. Also, the southward phase speed occurs as a direct consequence of the robust barotropic component acquired by the BC due to the southern branch of the Santos Bifurcation of the Antarctic Intemediate Water.

Mid- and Late Holocene paleoceanographic changes over the S/SE Brazilian continental shelf have been accessed through a multi-proxy approach. Sedimetological, geochemical and microfaunal proxies were investigated in three high resolution marine sedimentary cores collected along the S/SE Brazilian shelf and discussed under a regional and global oceanographic and climatic perspective. The depositional processes of the S/SE Brazilian margin were submitted to two different hydrodynamic controls during Mid- and Late Holocene: (i) the northward penetration of the La Plata River Plume, bringing La Plata River derived sediments, and (ii) the high energetic Brazil Current onshore/offshore movements transporting SE Brazilian derived sediments for the northernmost part of the Santos Basin (25°S) during the Mid-Holocene. In the Late Holocene, especially after 3000 yr cal. BP, La Plata River derived sediments reached up to 25°S, highlighting a stronger influence of the La Plata River over the S/SE Brazilian shelf as a result of increase in precipitation over the La Plata River drainage basin. As the La Plata River colder and less saline waters influence over the S/SE Brazilian shelf increased, the oligotrophic waters of the shelf were fertilized, promoting enhancement of surface waters primary productivity and seafloor exportation. In the vicinity of 25°S, surface waters primary productivity was also enhanced by increase in colder and less saline South Atlantic Central Waters (SACW) shelf penetration. An overall a background trend of lower water temperature and salinities corroborates to a stronger influence of the La Plata River Plume waters during the Late Holocene as a result of higher precipitation over SE South America. This trend followed the summer insolation at 30°S, in accordance to other proxy records and numerical models. In the northernmost part of study area, superimposed to the general background trend, two major temperature and salinity negative incursions with abrupt contacts centered at 5500 yr cal. BP and after 2800 yr cal. BP highlight multi-centennial scale changes, possibly related to SACW shelf penetrations due to persistent NE winds. These changes occurred simultaneously to rapid climatic events at regional and global spatial scale. AMOC slowdown events, mediated by amplifying mechanisms, are the proposed triggering mechanism for the changes observed in the SE Brazilian shelf records. The amplifying mechanisms may have changed throughout time and as atmospheric teleconnections are not yet fully understood we hypothesize that different modes of climatic variability, such as ENSO and the South Atlantic dipole, may have acted as mediators during Mid- and Late Holocene. / Neste estudo uma visão multi-proxy foi aplicada na compreensão das mudanças nas condições oceanográficas em que a plataforma continental S/SE Brasileira foi submetida ao longo do Holoceno Médio e Tardio. Para isso proxies sedimentológicos, geoquímicos e microfaunísticos foram estudados em três testemunhos marinhos de alta resolução coletados ao longo da plataforma S/SE do Brasil e discutidos sob uma perspectiva oceanográfica e climática regional e global. No Holoceno Médio e Tardio, os processos deposicionais da plataforma S/SE Brasileira foram influenciados por dois processos hidrodinâmicos distintos: (i) a presença da Pluma do Rio La Plata, trazendo sedimentos oriundos da Bacia de drenagem do Rio La Plata, e (ii) os movimentos onshore/offshore da Corrente do Brasil, no Holoceno Médio, trazendo sedimentos oriundos da margem SE Brasileira para porção norte da Bacia de Santos (25°S). A zona de influência do Rio La Plata estendeu-se a latitudes mais ao norte atingindo 25°S, no Holoceno Tardio, especialmente nos últimos 3000 anos, como resultado do aumento nos regimes de precipitação sobre a Bacia de drenagem desse rio. As águas superficiais da plataforma S/SE Brasileira foram fertilizadas pelas águas mais frias e menos salinas da Pluma do Rio La Plata, disponibilizando mais matéria orgânica para o sistema bentônico. Nas proximidades de 25°S, a penetração na plataforma da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) também promoveu aumento na produtividade primária das águas superficiais. Ao longo do Holoceno Médio e Tardio, uma tendência geral de diminuição da temperatura e salinidade das águas superficiais corrobora com uma maior influência da Pluma do Rio La Plata sobre a plataforma S/SE Brasileira como consequência de um aumento na precipitação no SE da América do Sul. Essa tendência segue a tendência da insolação de verão em 30°S, e concorda com outros registros proxy e modelos numéricos. Na porção norte da área de estudo, sobreposta à tendência geral, duas grandes incursões negativas temperatura e salinidade, com contatos abruptos, centradas em 5500 anos cal. BP e depois de 2800 anos cal. BP sugerem a ocorrência de mudanças de escala multi-centenárias, possivelmente relacionadas a penetração da ACAS na plataforma em decorrência de ventos de NE persistentes. Estas mudanças ocorreram simultaneamente a eventos rápidos climáticos em escala regional e global. Eventos de desaceleração da AMOC, mediada por mecanismos de amplificação, são propostos como o mecanismo responsável por desencadear estas mudanças (triggering mechanism). Os mecanismos amplificadores podem ter mudado ao longo do tempo e dado o não total entendimento das teleconexões atmosféricas do sistema climático, colocamos como hipótese que, no Holoceno Médio e Tardio, diferentes modos de variabilidade climática tais como, ENSO e dipolo do Atlântico Sul, podem ter atuado.

The Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) has a central role in the interhemispheric transport of heat and changes in its intensity are known to have profound impact on global climate. Disturbances in the AMOC are also supposedly associated with the past changes in marine productivity and oceanic uptake of atmospheric carbon dioxide, which contributed to the global climate changes that led to the termination of the last glacial cycle. Although the South Atlantic Ocean constitutes an important pathway for the return flow of the AMOC, the changing impacts of the AMOC especially in the subtropical western South Atlantic still remain elusive. In this study, high-resolution records of upper water column properties and productivity have been applied to reconstruct the evolution of oceanographic conditions in the subtropical western South Atlantic covering the last 40,000 years. The proxy records employed here are based both on faunal assemblages and on the stable oxygen isotopic composition of planktonic foraminifera from a marine sediment core collected off southern Brazilian continental margin (27°S). The main findings of the present study reveal, for the first time, enhanced primary productivity in the subtropical western South Atlantic during Heinrich Stadials along the last glacial, when the AMOC showed reduced strength. Additionally, this study reveals decreased primary productivity over the Last Glacial Maximum and the Younger Dryas, when the AMOC showed only moderate reductions. The most outstanding productivity decline is depicted after the Holocene inception, when the AMOC recovered its strength. Further, the findings of the present work also reveal that rather overall glacial-like conditions prevailed at the onset of the Holocene, before complete reinvigoration of the AMOC. Full interglacial configuration would only establish at approximately 9,000 years, when the AMOC fully recovered; although such interglacial setting would be abruptly interrupted during the Mid Holocene, accompanying a sudden reduction of the AMOC. Those findings suggest that the impact of the AMOC on the subtropical western South Atlantic would have played a critical role not only over the last glacial, but also throughout the glacial-interglacial transition and even under full interglacial conditions. The main hypothesis of this research is that the observed changes were triggered by the dynamics of the Brazil Current primarily driven by disturbances in the AMOC. / A célula de revolvimento meridional do Atlântico (AMOC) desempenha um papel central no transporte inter-hemisférico de calor e mudanças em sua intensidade têm profundo impacto sobre o clima global. Distúrbios na AMOC supostamente também estariam associados a alterações pretéritas na produtividade marinha e absorção oceânica de dióxido de carbono atmosférico, que contribuíram para mudanças no clima global e levaram à terminação do último ciclo glacial. Embora o Atlântico Sul constitua importante rota para o fluxo de retorno da AMOC, impactos de alterações na AMOC especialmente na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ainda permanecem elusivos. Neste estudo, registros de alta resolução de propriedades da camada superior da coluna de água e de produtividade foram utilizados para reconstruir a evolução de condições oceanográficas na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ao longo dos últimos 40,000 anos. Os indicadores empregados se baseiam na composição de assembleias faunísticas e de isótopos estáveis de oxigênio em foraminíferos planctônicos de testemunho sedimentar marinho coletado na margem continental sul do Brasil (27°S). Os principais resultados deste estudo revelam, pela primeira vez, aumento de produtividade primária na porção subtropical do Atlântico Sudoeste durante Heinrich Stadials ao longo do último glacial, quando a AMOC apresentou reduzida intensidade. Adicionalmente, o presente estudo revela diminuição de produtividade primária durante o Último Máximo Glacial e Younger Dryas, quando a AMOC apresentou apenas moderada redução. O declínio de produtividade mais proeminente é observado após o início do Holoceno, quando a AMOC recuperou sua intensidade. Os resultados do presente trabalho também revelam que, de modo geral, condições similares ao glacial prevaleceram no princípio do Holoceno, antes de completa retomada da AMOC. Plenas condições interglaciais apenas teriam se estabelecido há cerca de 9,000 anos, quando a AMOC foi completamente revigorada; embora plena configuração interglacial tenha sido abruptamente interrompida em meados do Holoceno, acompanhando repentina redução da AMOC. Estes resultados sugerem que o impacto da AMOC na porção subtropical do Atlântico Sudoeste teria desempenhado um papel crítico não apenas durante o último glacial, mas também ao longo da transição glacial-interglacial e mesmo sob plenas condições interglaciais. A principal hipótese deste estudo é de que as mudanças observadas foram ocasionadas por dinâmicas da Corrente do Brasil primariamente induzidas por distúrbios na AMOC.

Mid- and Late Holocene paleoceanographic changes over the S/SE Brazilian continental shelf have been accessed through a multi-proxy approach. Sedimetological, geochemical and microfaunal proxies were investigated in three high resolution marine sedimentary cores collected along the S/SE Brazilian shelf and discussed under a regional and global oceanographic and climatic perspective. The depositional processes of the S/SE Brazilian margin were submitted to two different hydrodynamic controls during Mid- and Late Holocene: (i) the northward penetration of the La Plata River Plume, bringing La Plata River derived sediments, and (ii) the high energetic Brazil Current onshore/offshore movements transporting SE Brazilian derived sediments for the northernmost part of the Santos Basin (25°S) during the Mid-Holocene. In the Late Holocene, especially after 3000 yr cal. BP, La Plata River derived sediments reached up to 25°S, highlighting a stronger influence of the La Plata River over the S/SE Brazilian shelf as a result of increase in precipitation over the La Plata River drainage basin. As the La Plata River colder and less saline waters influence over the S/SE Brazilian shelf increased, the oligotrophic waters of the shelf were fertilized, promoting enhancement of surface waters primary productivity and seafloor exportation. In the vicinity of 25°S, surface waters primary productivity was also enhanced by increase in colder and less saline South Atlantic Central Waters (SACW) shelf penetration. An overall a background trend of lower water temperature and salinities corroborates to a stronger influence of the La Plata River Plume waters during the Late Holocene as a result of higher precipitation over SE South America. This trend followed the summer insolation at 30°S, in accordance to other proxy records and numerical models. In the northernmost part of study area, superimposed to the general background trend, two major temperature and salinity negative incursions with abrupt contacts centered at 5500 yr cal. BP and after 2800 yr cal. BP highlight multi-centennial scale changes, possibly related to SACW shelf penetrations due to persistent NE winds. These changes occurred simultaneously to rapid climatic events at regional and global spatial scale. AMOC slowdown events, mediated by amplifying mechanisms, are the proposed triggering mechanism for the changes observed in the SE Brazilian shelf records. The amplifying mechanisms may have changed throughout time and as atmospheric teleconnections are not yet fully understood we hypothesize that different modes of climatic variability, such as ENSO and the South Atlantic dipole, may have acted as mediators during Mid- and Late Holocene. / Neste estudo uma visão multi-proxy foi aplicada na compreensão das mudanças nas condições oceanográficas em que a plataforma continental S/SE Brasileira foi submetida ao longo do Holoceno Médio e Tardio. Para isso proxies sedimentológicos, geoquímicos e microfaunísticos foram estudados em três testemunhos marinhos de alta resolução coletados ao longo da plataforma S/SE do Brasil e discutidos sob uma perspectiva oceanográfica e climática regional e global. No Holoceno Médio e Tardio, os processos deposicionais da plataforma S/SE Brasileira foram influenciados por dois processos hidrodinâmicos distintos: (i) a presença da Pluma do Rio La Plata, trazendo sedimentos oriundos da Bacia de drenagem do Rio La Plata, e (ii) os movimentos onshore/offshore da Corrente do Brasil, no Holoceno Médio, trazendo sedimentos oriundos da margem SE Brasileira para porção norte da Bacia de Santos (25°S). A zona de influência do Rio La Plata estendeu-se a latitudes mais ao norte atingindo 25°S, no Holoceno Tardio, especialmente nos últimos 3000 anos, como resultado do aumento nos regimes de precipitação sobre a Bacia de drenagem desse rio. As águas superficiais da plataforma S/SE Brasileira foram fertilizadas pelas águas mais frias e menos salinas da Pluma do Rio La Plata, disponibilizando mais matéria orgânica para o sistema bentônico. Nas proximidades de 25°S, a penetração na plataforma da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) também promoveu aumento na produtividade primária das águas superficiais. Ao longo do Holoceno Médio e Tardio, uma tendência geral de diminuição da temperatura e salinidade das águas superficiais corrobora com uma maior influência da Pluma do Rio La Plata sobre a plataforma S/SE Brasileira como consequência de um aumento na precipitação no SE da América do Sul. Essa tendência segue a tendência da insolação de verão em 30°S, e concorda com outros registros proxy e modelos numéricos. Na porção norte da área de estudo, sobreposta à tendência geral, duas grandes incursões negativas temperatura e salinidade, com contatos abruptos, centradas em 5500 anos cal. BP e depois de 2800 anos cal. BP sugerem a ocorrência de mudanças de escala multi-centenárias, possivelmente relacionadas a penetração da ACAS na plataforma em decorrência de ventos de NE persistentes. Estas mudanças ocorreram simultaneamente a eventos rápidos climáticos em escala regional e global. Eventos de desaceleração da AMOC, mediada por mecanismos de amplificação, são propostos como o mecanismo responsável por desencadear estas mudanças (triggering mechanism). Os mecanismos amplificadores podem ter mudado ao longo do tempo e dado o não total entendimento das teleconexões atmosféricas do sistema climático, colocamos como hipótese que, no Holoceno Médio e Tardio, diferentes modos de variabilidade climática tais como, ENSO e dipolo do Atlântico Sul, podem ter atuado.

Com o objetivo de investigar a influência das massas de água sobre a distribuição horizontal e vertical das larvas de Myctophidae e de analisar a condição nutricional, o crescimento e a mortalidade de Myctophum affine, amostragens foram realizadas através de arrastos oblíquos (rede bongô) e estratificados (rede Multinet), em águas do sudeste brasileiro, desde a costa até o talude, entre cabo de São Tomé (RJ) e ilha de São Sebastião (SP). A intrusão da Água Central do Atlântico Sul diminuiu a extensão da Água Tropical (AT) sobre a plataforma. Como as larvas de Myctophidae foram associadas à AT, esse processo reduziu a ocorrência dessas larvas na plataforma. As espécies apresentaram diferentes padrões de distribuição vertical e horizontal, ressaltando a importância da identificação em nível taxonômico específico para a obtenção de um padrão de distribuição mais refinado. A análise histológica dos hepatócitos de Myctophum affine, a espécie mais abundante, evidenciou que a maioria das larvas estava em boa condição nutricional; apenas aquelas nos estágios menos avançados apresentavam sinais de inanição severa. Sua taxa de crescimento média (0,33 mm/dia) foi considerada intermediária entre os mictofídeos e a duração de seu período larval uma das menores. A taxa de mortalidade (11,8%) ficou abaixo da média obsevada para espécies de peixes marinhos, sendo similar a de alguns epipelágicos da região. Dessa forma, a alta abundância, baixa taxa de mortalidade e boa condição nutricional das larvas de M. affine mostraram que essa área é um importante berçário para essa espécie, e provavelmente para outros mictofídeos. / In order to investigate the influence of water masses on the horizontal and vertical distribution of Myctophidae larvae and to analyze the nutritional condition, growth and mortality of Myctophum affine, oblique and stratified tows were done using bongo net and Multinet respectively, in the southeastern Brazilian Bight, between São Tomé cape (RJ) and São Sebastião island (SP) from the coastal region to the continental slope. The intrusion of South Atlantic Central Water (SACW) reduced the extent of Tropical Water (TW) over the shelf. As Myctophidae larvae were associated with TW, this process reduced larval abundance in the shelf. Species showed different patterns of vertical and horizontal distribution, emphasizing the importance of identification at species level to obtain a more detailed distribution pattern. Histological analysis of hepatocytes of the M. affine, the most abundant species, showed that the majority of larvae was in good nutritional condition; only those in early stages presented signs of severe starvation. The average growth rate of the M. affine (0.33 mm/day) was considered intermediate among lanternfishes, and the duration of its larval period is among the shortest one. The mortality rate (11.8%) was below average compared with other marine fish species, but it was similar to some epipelagic fishes that occur in the region. Therefore, high abundance, low mortality rate and good nutritional condition of M. affine larvae, showed that this is an important nursery area for this species, and probably to other lanternfishes.