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

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