O presente trabalho envolveu o estudo da microfauna de ostracodes de 10 amostras provenientes de um testemunho de sondagem realizado na porção norte do talude médio da Bacia de Campos, RJ (1287 m de lâmina d'água). As amostras foram tratadas segundo a metodologia padrão para microfósseis calcários. A fauna total de ostracodes foi recuperada e os elementos autóctones foram identificados e estudados. Em conjunto aos dados faunísticos, análises geoquímicas de isótopos estáveis de oxigênio foram realizadas em testas de foraminíferos planctônicos, colaborando com o estudo paleoecológico e paleoceanográfico. Foram identificadas 86 espécies, 46 das quais autóctones, distribuídas em 28 gêneros e 13 famílias. Krithe e Cytheropteron foram os gêneros mais diversificados (sete e quatro espécies, respectivamente), assim como as famílias Cytheruridae e Krithidae, concordando com estudos similares em outras regiões do mundo. A ocorrência de espécies cosmopolitas na Bacia de Campos é marcante, o que reforça a idéia de que a distribuição de algumas espécies tende ao pandemismo em águas profundas. A curva de isótopos estáveis de oxigênio obtida segue a tendência geral das curvas padrões para o oceano Atlântico Sul. A fauna de ostracodes respondeu às mudanças oceanográficas ocorridas no Quaternário da Bacia de Campos, reforçando a potencialidade do grupo como bons indicadores de eventos dessa natureza. Respostas divergentes da diversidade específica foram registradas: baixa diversidade no penúltimo glacial e alta durante o Último Máximo Glacial (UMG). Uma diminuição da diversidade foi notada no final do Holoceno. Distintas associações de espécies ocorreram ao longo das amostras, a primeira e mais antiga caracterizada pelas espécies Australoecia atlantica, Poseidonamicus pintoi, Microcythere cronini, Rimacytheropteron sp. e Krithe reversa., e a segunda representada por Macropyxis sp., Bythoceratina sp., Henryhowella cf. H. asperrima e Krithe trinidadensis. O UMG foi o evento que definiu esta mudança faunística. / The present work dealt with the study of ostracods from 10 piston core samples from the northern portion of the Campos Basin slope, Rio de Janeiro (1287 m depth). The samples were treated following the standard methodology for calcareous microfossils. The totality of the ostracode fauna was recovered and its autochtonous elements studied. Along with the faunal data, oxygen stable isotopes analysis were carried out in planctonic foraminifer tests, improving the paleoecological and paleoceanografical studies. Eighty-six species were identified, 46 of them were autochtonous, distributed in 38 genera and 13 families. Krithe and Cytheropteron were the most diversified genera (seven and four species, respectively), as well as the families Cytheruridae and Krithidae, which is in agreement with similar studies carried out in other regions. It is remarkable the occurrence of cosmopolitan species in Campos Basin, reinforcing the idea that deep sea environment species tends to present a pandemic distribution. The oxygen isotope data follow the general pattern of the standard South Atlantic curve. The ostracode fauna has been influenced by oceanographical changes occurred during the Quaternary in the Campos Basin, reinforcing the potentiality of this group as indicators of this kind of event. Divergent responses were registered in the specific diversity: low diversity during penultimate glacial and a higher one in the Last Glacial Maximum (LGM). A diversity reduction was noticed in the Holocene ending. Distinctive species assemblages occurred along the samples, the first and older one characterized by Australoecia atlantica, Poseidonamicus pintoi, Microcythere cronini, Rimacytheropteron sp. and Krithe reversa., and the second one represented by Macropyxis sp., Bythoceratina sp., Henryhowella cf. H. Asperrima and Krithe trinidadensis. LGM was the event which defined this faunal turnover.

O presente trabalho tem como enfoque o estudo de foraminíferos planctônicos, na margem continental Sudeste Brasileira, entre São Sebastião, SP e Cabo de São Tomé, RJ através do levantamento das espécies existentes no plâncton. Buscou conhecer a distribuição sazonal e vertical na coluna d?água (0 a 100 m de profundidade) das espécies de foraminíferos planctônicos, correlacionar a presença desses organismos a fatores abióticos e bióticos no meio ambiente. Comparar a composição da biocenose e da tanatocenose assim como, realizar análise tafonômica das carapaças depositadas no fundo oceânico, a fim de avaliar o registro sedimentar desses organismos e considerar a utilização de assinaturas tafonômicas em carapaças de foraminíferos planctônicos na compreensão dos processos hidrodinâmicos na área de estudo. Para isso, foram analisadas amostras de plâncton, coletadas no verão/2002 e inverno/2002, e amostras de sedimento. Foram aplicadas metodologias usuais em análises de foraminíferos planctônicos. Foi possível reconhecer que há grande diferença sazonal na abundância e no tamanho de foraminíferos planctônicos na margem continental Sudeste Brasileira. A distribuição vertical desses organismos no verão parece estar relacionada à profundidade da camada de mistura, variação da temperatura na água, e à cadeia alimentar. No intervalo de profundidade entre 0 m e 40 m, predominam Globigerinoides ruber (pink) e Globigerinoides ruber (white). As espécies Globigerina bulloides, Neogloboquadrina dutertrei e Globigerinella siphonifera predominam entre 40 m e 60 m de profundidade, ao passo que entre 60 m e 80 m de profundidade ocorrem Globorotalia menardii, Orbulina universa e Globigerina falconenis. O registro sedimentar das espécies de foraminíferos planctônicos encontrado na área de estudo reflete a biocenose, podendo assim ser utilizado em análises ambientais e paleoceanográficas. As assinaturas tafonômicas observadas refletem as condições hidrodinâmicas locais. / The present work focuses on the study of planktonic foraminifera on the southeast Brazilian continental margin between São Sebastião, SP and São Tomé, RJ. This was done by means of a survey of the existing species in the plankton. The seasonal and vertical distribution in the water column (0-100 m depth) of the planktonic foraminifera species was also determined. In addition, a comparison of the biocenose and of the tatocenose was carried out as well as a tafonomic analysis of the tests deposited in the bottom. This was done in order to evaluate the sedimentary record of these organisms and consider the possibility of using tafonomic signatures in planktonic foraminifera tests in order to better understand the hydrodynamic processes in the study area. For this, plankton samples collected in the summer and winter of 2002, as well as sediment samples, were analyzed. Methodologies common to planktonic foraminfera analysis were applied. The results show that there is a great seasonal difference in abundance and size of the planktonic foraminifera on the southeast Brazilian continental margin. The vertical distribution of these animals in the summer seems to be related to the depth of the mixture layer, variations in water temperature, and to the food chain. In the depth interval between 0 m and 40 m, there was a predominance of Globigerinoides ruber (pink) and Globigerinoides ruber (white). The species Globigerina bulloides, Neogloboquadrina dutertrei and Globigerinella siphonifera are predominate between 40 and 60 m. On the other hand, between 60 and 80 m Globorotalia menardii, Orbulina universa and Globigerina falconenis occur in greater quantities. The sedimentary record of the species of planktonic foraminifera found in the study area reflect the biocenose, being therefore appropriate for the usage in environmental and paleoceanographic analyses. The tafonomic signatures observed reflect the local hydrodynamic conditions.

O conhecimento das preferências ecológicas de espécies de foraminíferos planctônicos tem sido muito utilizada em investigações paleoceanográficas obtendo bons resultados. O presente estudo realizou inferências sobre as condições oceanográficas das águas superficiais da porção sudoeste do Atlântico Sul nos últimos 450.000 anos através da variação da abundância de foraminíferos planctônicos em dois testemunhos da Bacia de Campos. A partir da Análise de Correspondência foram identificados os três principais fatores responsáveis pela variação dos foraminíferos planctônicos encontrados em cada um dos testemunhos. No testemunho KF-13 os três fatores principais foram interpretados como temperatura, espessura da camada de mistura e sazonalidade; enquanto para o testemunho KF-14 os fatores foram definidos como espessura da camada de mistura, produtividade e sazonalidade. Com esses fatores foram identificados os intervalos de maior intensidade de ventos e produtividade na região. As principais mudanças climáticas do Atlântico Sul encontram-se relacionadas às mudanças de intensidade de ventos e dos sistemas dependentes deles como o Giro Subtropical do Atlântico e a Zona de Convergência Subtropical. / Paleoceanographic investigations based on planktonic foraminifera ecologic preferences are widely and succesfully applied. The present study infered surface waters oceanographic conditions from the South Atlantic southwest margin in the past 450.000 years through the planktonic foramifera abundance variation in two cores from Campos Basin. Correspondence Analysis defined three principal factors responsible for the planktonic foraminifera abundance variation in each core. The three KF-13 main factors were interpreted as temperature, mixed layer thickness and sazonality; KF-14 principal factors were defined as mixed layer thickness, productivity and sazonality. These factors made it possible to identify higher wind stress and higher productivity intervals in this region. The main climatic variations in South Atlantic are due to changes in wind stress and the systems which depend on it such as the Atlantic Subtropical Gyre and the Subtropical Convergence Zone.

O presente trabalho envolveu o estudo da microfauna de ostracodes de 10 amostras provenientes de um testemunho de sondagem realizado na porção norte do talude médio da Bacia de Campos, RJ (1287 m de lâmina d'água). As amostras foram tratadas segundo a metodologia padrão para microfósseis calcários. A fauna total de ostracodes foi recuperada e os elementos autóctones foram identificados e estudados. Em conjunto aos dados faunísticos, análises geoquímicas de isótopos estáveis de oxigênio foram realizadas em testas de foraminíferos planctônicos, colaborando com o estudo paleoecológico e paleoceanográfico. Foram identificadas 86 espécies, 46 das quais autóctones, distribuídas em 28 gêneros e 13 famílias. Krithe e Cytheropteron foram os gêneros mais diversificados (sete e quatro espécies, respectivamente), assim como as famílias Cytheruridae e Krithidae, concordando com estudos similares em outras regiões do mundo. A ocorrência de espécies cosmopolitas na Bacia de Campos é marcante, o que reforça a idéia de que a distribuição de algumas espécies tende ao pandemismo em águas profundas. A curva de isótopos estáveis de oxigênio obtida segue a tendência geral das curvas padrões para o oceano Atlântico Sul. A fauna de ostracodes respondeu às mudanças oceanográficas ocorridas no Quaternário da Bacia de Campos, reforçando a potencialidade do grupo como bons indicadores de eventos dessa natureza. Respostas divergentes da diversidade específica foram registradas: baixa diversidade no penúltimo glacial e alta durante o Último Máximo Glacial (UMG). Uma diminuição da diversidade foi notada no final do Holoceno. Distintas associações de espécies ocorreram ao longo das amostras, a primeira e mais antiga caracterizada pelas espécies Australoecia atlantica, Poseidonamicus pintoi, Microcythere cronini, Rimacytheropteron sp. e Krithe reversa., e a segunda representada por Macropyxis sp., Bythoceratina sp., Henryhowella cf. H. asperrima e Krithe trinidadensis. O UMG foi o evento que definiu esta mudança faunística. / The present work dealt with the study of ostracods from 10 piston core samples from the northern portion of the Campos Basin slope, Rio de Janeiro (1287 m depth). The samples were treated following the standard methodology for calcareous microfossils. The totality of the ostracode fauna was recovered and its autochtonous elements studied. Along with the faunal data, oxygen stable isotopes analysis were carried out in planctonic foraminifer tests, improving the paleoecological and paleoceanografical studies. Eighty-six species were identified, 46 of them were autochtonous, distributed in 38 genera and 13 families. Krithe and Cytheropteron were the most diversified genera (seven and four species, respectively), as well as the families Cytheruridae and Krithidae, which is in agreement with similar studies carried out in other regions. It is remarkable the occurrence of cosmopolitan species in Campos Basin, reinforcing the idea that deep sea environment species tends to present a pandemic distribution. The oxygen isotope data follow the general pattern of the standard South Atlantic curve. The ostracode fauna has been influenced by oceanographical changes occurred during the Quaternary in the Campos Basin, reinforcing the potentiality of this group as indicators of this kind of event. Divergent responses were registered in the specific diversity: low diversity during penultimate glacial and a higher one in the Last Glacial Maximum (LGM). A diversity reduction was noticed in the Holocene ending. Distinctive species assemblages occurred along the samples, the first and older one characterized by Australoecia atlantica, Poseidonamicus pintoi, Microcythere cronini, Rimacytheropteron sp. and Krithe reversa., and the second one represented by Macropyxis sp., Bythoceratina sp., Henryhowella cf. H. Asperrima and Krithe trinidadensis. LGM was the event which defined this faunal turnover.

Para dar suporte ao atual debate sobre as consequências climáticas da liberação antropogênica de CO2 na atmosfera, o refinamento do conhecimento sobre mudanças climáticas e oceanográficas no passado é necessário. A Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) tem papel fundamental na oceanografia e clima das áreas sob influência do Oceano Atlântico, controlando diretamente a estratificação e distribuição de massas d\'água, a quantidade de calor transportada pelo oceano e os ciclo e armazenamento de compostos químicos, como o CO2 em mar profundo. A formação e circulação da Água Intermediária Antártica (AIA), envolvida no transporte de calor e sal para o giro subtropical do Hemisfério Sul e nas teleconexões climáticas entre altas e baixas latitudes, é componente importante do ramo superior da CRMA. A reconstrução de propriedades de massas de água intermediárias é, portanto, importante para a compreensão dos sistemas de retroalimentação entre oceano-clima. No entanto, informações quanto a evolução da AIA continuam limitadas. Oscilações da CRMA e consequentes mudanças na distribuição de calor tem implicações importantes para o clima Sul Americano, influenciando a disponibilidade de umidade para o Sistema de Monções Sul Americano (SMSA), via temperatura da superfície marinha e posicionamento da Zona de Convergência Intertropical. Neste trabalho nós reconstruímos a assinatura isotópica da AIA durante os estágios isotópicos marinhos 2 e 3 (41-12 cal ka AP) usando isótopos de carbono e oxigênio de foraminíferos bentônicos (gêneros Cibicidoides e Uvigerina) de um testemunho de sedimentos marinhos datados por radiocarbono (1100 m de profundidade e a 20°S na costa do Brasil). Concluímos que propriedades físicas e químicas da AIA mudaram durante os estadiais Heinrich 3 e 4, provavelmente como consequência de enfraquecimento da CRMA durante estes períodos. Também reconstruímos as condições continentais do leste brasileiro entre o último máximo glacial e a deglaciação (23-12 cal ka AP) baseadas em razões Ti/Ca de nosso testemunho de sedimentos marinhos como indicadoras de aporte terrígeno do Rio Doce. A maior parte da chuva que cai na Bacia do Rio Doce está relacionada a atividade do SMAS. Nosso registro de Ti/Ca em conjunto com \'\'delta\' POT.18\'O de espeleotemas da Caverna Lapa Sem Fim, também no leste do Brasil, sugere diminuição marcante da chuva durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionada a enfraquecimento do SMAS. Ademais comparamos as razões de Ti/Ca com dados de saída da rodada SYNTRACE do modelo climático CCSM3 com forçantes transientes para a última deglaciação. Os registros geoquímicos e a saída do modelo mostram resultados consistentes entre si e sugerem que o leste da América do Sul passou pelo seu período mais seco de toda a última deglaciação durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionado ao enfraquecimento do SMAS. / To support the current debate and actions to be taken about climatic consequences of anthropogenic release of CO2, a refined understanding about past climatic and oceanographic changes is necessary. The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) plays a fundamental role in the oceanography and climate of the Atlantic realm, directly controlling stratification and distribution of water masses, the amount of heat that is transported by the ocean, and the cycling and storage of chemical species, such as carbon dioxide in the deep sea. The formation and circulation of Antarctic Intermediate Water (AAIW) is an important component of the upper branch of the AMOC, involved in the transport of heat and salt within the Southern Hemisphere subtropical gyre and driving high-low latitude climatic teleconnections. Reconstructing intermediate water properties is, therefore, important for understanding feedbacks within the ocean-climate system. However, information on AAIW evolution remains limited. AMOC oscillations and changes in heat distribution have strong implications for the South American climate, influencing moisture influx availability for the South American Summer Monsoon (SASM), via sea surface temperatures and Intertropical Convergence Zone positioning. Here we reconstruct AAIW isotopic signature during marine isotope stages 2 and 3 (41-12 cal kyr BP) using carbon and oxygen isotopes from benthic foraminifera (Cibicidoides and Uvigerina genera) of a radiocarbon dated marine sediment core (1100m water depth and 20°S, off the Brazilian coast). We find that AAIW\'s physical and chemical properties changed Heinrich stadials 3 and 4, probably as a consequence of AMOC decreased strength during these periods. We also reconstruct Last Glacial Maximum and deglacial (23-12 cal kyr BP) continental conditions over eastern Brazil based on Ti/Ca of our marine sediment core as a proxy for Doce River (draining eastern Brazil) terrigenous input. Most of the rainfall in the Doce River Basin is related to the activity of the SASM. Our Ti/Ca record together with a speleothem \'\'delta\' POT.18\'O composite from Lapa Sem Fim Cave, also in eastern Brazil, suggests a major decrease in precipitation during the Bølling-Allerød interstadial, likely related to a weakening of the SASM. We further compared our Ti/Ca results with the output of the SYNTRACE run of the CCSM3 fully-coupled climate model with transient forcing for the last deglaciation. Geochemical records and model output show consistent results and suggest that eastern South America experienced the driest period of the whole last deglaciation during the Bølling-Allerød and that this dry spell was likely related to decreased SAMS intensity.

Os isótopos de oxigênio (18O) e carbono (13C), registrados nas testas dos foraminíferos são descritores mensuráveis (proxies) da paleotemperatura e paleoprodutividade, respectivamente, amplamente utilizados em estudos paleoceanográficos. Em amostras de sedimento marinho, o tamanho de testa dos foraminíferos é uma importante fonte de variabilidade isotópica que não limita o uso destes proxies, desde que a mesma seja conhecida e entendida. No presente estudo, analisou-se o sinal de 18O e de 13C em testas da espécie bentônica, Cibicidoides wuellerstorfi, e das espécies planctônicas, Globigerinoides ruber (branca) e Globorotalia truncatulinoides (dextral) retidas em quatro frações de tamanho de malha de peneiras (150-250, 250-300, 300-355 e >355µm). Foram utilizadas amostras de topo de dois testemunhos localizados na Margem Continental Brasileira (em torno de 2000 metros de lâmina d´água). Foi comparado o sinal isotópico das amostras com o sinal isotópico da água do mar atual da região de estudo. Foi observado que C. wuellerstorfi calcifica em equilíbrio de 18O e com um desequilíbrio positivo (0,2-0,3) de 13C com respeito á água do mar de fundo. Os valores isotópicos desta espécie não variaram (13C) ou variaram levemente (18O) com o aumento no tamanho. Os valores de 18O registrados em G. ruber (branca) não apresentaram tendência com o tamanho de testa e refletiram uma profundidade aparente de calcificação na superfície do oceano (entre 0-100 metros). Os valores de 18O registrados em G. truncatulinoides (dextral) apresentaram aumento com o tamanho de testa (até 1,22) e refletiram uma profundidade aparente de calcificação em águas da termoclina (entre 200-400 metros). O sinal de 13C aumentou com o tamanho de testa tanto em G. ruber (branca) (até 1,85), como em G. truncatulinoides (dextral) (até 1,26). Os valores de 13C referentes aos maiores tamanhos de testas estão mais próximos dos valores de 13C da água do mar da profundidade aparente de calcificação estimada para cada espécie. Este trabalho corrobora a importância da seleção do tamanho de testa dos foraminíferos em estudos paleoceanográficos para a região de estudo, especialmente no sinal de 13C em foraminíferos planctônicos. / Stable oxygen (18O) and carbon (13C) isotope composition registered in foraminifera test are widely used in paleoceanography studies as paleotemperature and paleoprodutivity proxies. On the sea floor, samples size test is an important source of stable isotope variability related to the ecology and physiology of foraminifera. This variability does not restrict the use of these proxies when the relation between size and stable isotopes is known and understood. 18O and 13C values were analyzed in four size sieves fractions (150-250, 250-300, 300-355 e >355µm) in foraminiferal tests of Cibicidoides wuellerstorfi (benthic specie), Globigerinoides ruber (white) and Globorotalia truncatulinoides (right) (planktonic species), in two core topes located on the Brazilian continental margin (around 2,000 meters). Modern seawater stable isotope composition was used for data interpretation. In general, the relation between stable isotope and size for each species was consistent in all samples. C. wuellerstorfi calcifies in equilibrium with 18O, while it is enriched (0.2-0.3) in 13C values with respect to deep sea isotopic values. No clear isotopic size-related changes were observed for this species. 18O values do not change with test size in G. ruber (white) and reflect an apparent calcification depth in superficial waters (0-100 meters). 18O enrichment with size was observed for G. truncatulinoides (right) (up to 1.22) and reflects an apparent calcification depth in thermocline waters (between 200-400 meters). 13C values were clearly enriched with size in both G. ruber (white) (up to 1.85) and G. truncatulinoides (right) (up to 1.26). 13C values of the largest size sieve fraction reflects most accurately 13C values of the estimated calcification depth for each specie. This work highlights the importance of selecting foraminifera test size for paleoceanographic studies, especially in what concerns about carbon isotopes in planktonic foraminifera.

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

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-06-28T17:17:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado_Douglas_Lessa.pdf: 3403575 bytes, checksum: c2258dd694038b2de4cd788d914d41c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T17:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado_Douglas_Lessa.pdf: 3403575 bytes, checksum: c2258dd694038b2de4cd788d914d41c4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Dois box-cores e 15 amostras de sedimento de superfície de fundo foram coletadas na plataforma continental ao largo de Cabo Frio, com o s objetivos de reconstituir a variabilidade do sistema de ressurgência da Água Central do Atlân tico Sul (ACAS) durante o último, milênio utilizando foraminíferos planctônicos; e em um gradiente batimétrico, estudar os efeitos da profundidade sobre a assembléia de foram iníferos planctônicos e bentônicos. Seis espécies de foraminíferos planctônicos foram domina ntes sendo Globigerinoides ruber a mais abundante em todas as amostras. Além de G. ruber , Globoturborotalita rubescens e Globigerinella calida foram associadas à oligotrófica Água Tropical (AT) , enquanto Globigerina bulloides , Turborotalita quinqueloba e Globigerinita glutinata foram associadas à produtiva ACAS. O estudo da assembléia de foramin íferos no gradiente batimétrico revelou um forte aumento da razão planctônico/bentônico (P/ B) com a profundidade a partir de 86 metros, e um crescimento muito acelerado das abundâ ncias absolutas a partir de 110 metros. Também houve uma diferenciação das assembléias de f oraminíferos planctônicos entre profundidades mais rasas (55 – 100 metros) e mais p rofundas (100 – 125 m), sendo que as espécies indicadoras de águas frias e produtivas te nderam a ocupar o intervalo entre as isóbatas de 100 e 115 metros. O perfil BCCF06-03 re gistrou um período de quase 1.200 anos, com taxa de sedimentação variando entre 0,011 a 0,0 32 cm.ano -1 , enquanto o perfil BCCF06- 05 registrou o intervalo entre 960 e 540 anos AP co m taxa de sedimentação constante de 0,025 cm.ano -1 , e três principais fases de produtividade foram ob servadas. Os períodos correspondentes as fase I e II (1160 – 500 anos AP) foram marcados por uma anomalia negativa dos eventos El Niño, sendo que a primeira fase foi a mais produtiva na qual a associação entre G. bulloides e T. quinqueloba indicou ressurgências fortes, associadas a presença de fatores oceanográficos diferentes dos a tuais. Na segunda fase, estes fatores perderam importância, fazendo aumentar a freqüência dos foraminíferos associados a AT. Por fim a fase III (últimos 500 anos) foi caracterizada por um fortalecimento gradual da ressurgência na Pequena Idade do Gelo (PIG), indica das pelo aumento das abundâncias relativas de Neogloboquadrina dutertrei e Globigerina falconensis , no início da PIG e aumento das espécies G. bulloides e G. glutinata no auge da PIG, seguido por uma mudança significativa na oscilação da ressurgência a partir de 170 anos AP. A ressurgência na fase III foi associada a fatores atmosféricos: migração para o sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) durante a PIG e um aumento na variabilidade dos eventos El Niño nos últimos 170 anos. / Two box-cores and 15 bottom surface sediment samples were collec ted at continental shelf off Cabo Frio, with the purposes of reconstruct the variability of South Atlantic Central Water (SACW) upwelling system during the last millennium, using planktonic foraminifera; and in the bottom surface sediment, studying the depth eff ects upon benthic and planktonic foraminiferal assemblages. Six planktonic foraminif er’s species were dominant being Globigerinoides ruber the most abundant in all sediment samples. In addi ction to G. ruber , Globoturborotalita rubescens and Globigerinella calida were associated to oligothrophic Tropical Water (TW), while Globigerina bulloides , Turborotalita quinqueloba and Globigerinita glutinata were associated to SACW which is rich in nutrients . The study of foraminiferal assemblages through the bathymetric g radient revealed a strong growth of planktonic/benthic ratio (P/B) from 86 metres to 12 5 metres of depth, and an abrupt growth of absolute abundances starting at 110 metres. There w as also a difference in planktonic foraminiferal assemblages among the 100 and 115 iso baths. The box-core BCCF06-03 covered a period of 1.200 cal years, with sedimenta tion rate varying among 0,011 and 0,032 cm.ano -1 , while the box-core BCCF06-05 covered a period amo ng 960 and 540 cal years BP with constant sedimentation rate of 0,025 cm.ano -1 , and three main phases were observed. The correspondent period to phases I and II (1160 – 500 cal years BP) were marked by a negative anomaly of El Niño events, where the first phase wa s the most productive of box-cores, where the association between G. bulloides and T. quinqueloba indicated strong upwelling, associated to presence of different oceanographic f actors in relation to recent. The second phase, these oceanographic factors lost importance, doing rise the frequency of associated foraminifers to TW. In the latter, phase III (lasts 500 years) was characterized by a gradual strength of upwelling during the Little Ice Age (LI A), indicated by the relative abundances of Neogloboquadrina dutertrei and Globigerina falconensis in the beginning of LIA, and a increasing of G. bulloides and G. glutinata relative abundances at the maximum of LIA, followed by a significative change in the oscillati on from 170 cal years BP. The upwelling in the phase III was associated to atmospheric factors : south migration of Intertropical Convergence Zone (ITCZ) during the LIA, and a incre asing of El Niño events in the lasts 170 years.

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.

O presente estudo teve por objetivo analisar a influência da disposição oceânica de esgotos domésticos e petroquímicos na coluna d\'água, nos sedimentos e nas associações de foraminíferos bentônicos. Para atingir tal objetivo foram coletadas amostras próximo aos emissários do Araçá, do Saco da Capela e do Terminal Petrolífero Almirante Barroso (TEBAR), em 2005 e 2006. Coletou-se também 10 amostras ao longo do Canal de São Sebastião, SP, em 2008. Em cada ponto amostral foram obtidos dados físico-químicos da coluna d\'água, sedimentológicos (granulometria, Cot, N, P e S) e das associações de foraminíferos. As biocenoses e tanatocenoses foram estudadas separadamente. Os resultados das análises hidrogeoquímicas não demonstraram alterações de origem antrópica. Os valores de todos os parâmetros analisados estiveram dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA. Os resultados das análises granulométricas e geoquímicas indicaram dois setores distintos no Canal de São Sebastião, um na região norte, com sedimentos arenosos e teores baixos de Cot, N, P e S e outro na região central, com predominância de sedimentos finos e teores elevados Cot, N, P e S. Na região central verificou-se abundância significativa de espécies euribiontes. Segundo os resultados granulométricos e geoquímicos obtidos para a região do Saco da Capela, o estresse ambiental decorrente do esgoto disposto ocorre de forma pontual, i.e. na saída do emissário submarino. As associações de foraminíferos são compostas predominantemente por espécies típicas de ambientes bem oxigenados. O emissário do Araçá está posicionado em região com circulação de fundo oscilando entre moderada e fraca. Os resultados geoquímicos indicaram enriquecimento orgânico, decorrente do efluente disposto, na região nordeste. Nesta região foram obtidas as maiores abundâncias de espécies euribiontes, com declínio de espécies estenobióticas. Pelas tanatocenoses de Setembro de 2006, constatou-se grau elevado de estresse na saída do emissário (estação Ar1), onde ocorreu dominância de foraminíf eros aglutinantes, sendo observados sinais de dissolução em espécimes hialinos. A região circundante ao emissário do TEBAR é a que apresenta maior nível de degradação ambiental. Nesta região os sedimentos são predominantemente lamosos, com elevados teores de Cot, N, P e S. As condições redutoras dos sedimentos de fundo são observadas pelos valores negativos de Eh, pelo valor levemente ácido de pH e pelos valores baixos das razões C/S. As associações de foraminíferos são compostas dominantemente por espécies bioindicadoras de ambientes hipóxicos. Os estudos comparativos (NMDS, MANOVA e teste t) evidenciaram diferenças significativas nas estruturas composicionais quando as biocenoses e tanatocenoses são comparadas entre si, bem como quando as biocenoses são comparadas com as tanatocenoses. Pelos resultados obtidos verificou-se que as interpretações seriam diferentes das obtidas, caso os estudos de avaliação ambiental fossem realizados com a associação total de foraminíferos (vivos + mortos). Palavras-chave: emissário submarino, esgotos domésticos, esgotos petroquímico / The influence of oceanic disposal of domestic and petrochemical effluents on physicochemical parameters of the water column, geochemistry of sediments and foraminiferal assemblages was assessed in this study. Water and sediment samples were collected near Araçá, Saco da Capela and Almirante Barroso Terminal Petroliferous (TEBAR) outfalls, in the São Sebastião Channel, São Paulo, Brazil, in 2005 and 2006. Ten other samples distributed along the channel were collected in 2008. For each water sample physicochemistry analyses were carried out. In the sediments, grain size, geochemistry (TOC, N, P and S) and foraminiferal co mposition were analyzed. Live and dead benthic foraminiferal composition and distribution were studied separately. The water column analyses did not demonstrate human-induced changes. The values of almost all parameters were within the National Environmental Council (CONAMA) limits. Grain size analysis and geochemistry results indicated two different morphosedimentary sectors in the São Sebastião Channel, one in the north with sandy sediments and low TOC, N, P and S, and the other in the central region wit h predominantly fine sediments, significant nutrient, TOC and S values. The Saco da Capela submarine outfall is positioned in high hydrodynamic environment. Geochemical results indicated that the environmental stress occurs only at the outfall end (station Ar1). The foraminiferal assemblage is composed of species typical of well-oxygenated bottom waters and low organic content. The Araçá submarine outfall is located in an area with moderate to weak bottom circulation. Organic enrichment due the domestic effluent disposal was observed in the southeast and northeast area, mainly by P and S and, to a lesser extent, by TOC values. In these regions opportunistic foraminiferal species dominate and stenobiotic species are absent or present in diminished values. The highest level of environmental degradation was registered in September, 2006, when dominance of agglutinated shells and signals of dissolution in hyaline shells were observed in the thanatocenosis. The area around TEBAR diffusers presents high levels of environmental stress. In this area, characterized by muddy sediments, the highest TOC, N, P and S contents were registered in all the periods were found. Reducing conditions in the region are demonstrated by values of Eh, acid pH and low C/S ratios. In the foraminiferal assemblage, environmental degradation was inferred by the dominance hypoxic species. Comparative studies (NMDS, MANOVA and t test) indicated significant differences in foraminiferal composition among biocenosis, among thanatocenosis and between biocenosis and thanatocenosis. These results demonstrate that biocenosis and thanatocenosis must be studied separately.