Este trabalho reconstrói, mediante estudos da geomorfologia e da sedimentologia glacial, a evolução do ambiente atual de deglaciação das geleiras Wanda e Ecology, ilha Rei George, Antártica. Os dados foram obtidos pela coletas de amostras de sedimentos em campo seguindo por análises laboratorial granulométrica e morfoscópica, interpretação de fotografias aéreas e de imagens de satélites SPOT. Nos ambientes de deglaciação nas zonas proglaciais das duas geleiras foram identificados os seguintes tipos de depósitos sedimentares: flutes, terraços de kame, cordões morâinicos, pavimento de clastos, rochas estriadas e eskers. Nos dois ambientes sedimentares estudados predominam sedimentos desgastados e transportados subglacialmente, com a presença de água de degelo. Desde 1956 essas geleiras estão recuando rapidamente, sem períodos de reavanço. No entanto, é possível observar diferenças nos processo de deglaciação entre elas, na geleira Ecology ocorreu maior perda de área (1,35 km2) do que na geleira Wanda (0,64 km2) em cinco décadas. A retração da geleira Ecology, nesse período, foi maior na parte norte da zona proglacial, já ao sul observam-se morainas frontais não muito elevadas, o que indica pouco tempo de estabilização da frente de gelo. Na geleira Wanda, durante as distintas fases de recuo da geleira, ocorreram mudanças na orientação principal do fluxo de gelo, concomitantemente com a diminuição da sua espessura. A grande proporção de sedimentos finos, rochas estriadas, pavimento de clastos, blocos stoss in lee e depósitos subglaciais indicam que as duas geleiras têm regime termal basal temperado (base úmida). / This work reconstructs, using geomorphological and glacial sedimentological studies, the evolution of the present deglaciation environnement of the Wanda and Ecology glaciers, King George Island, Antarctica. Sediments sampling at the field were followed by granulometric and morphoscopic laboratory analysis, aerial photographs and SPOT satellite imagery interpretation. The following deposits types were identified in the deglaciation environment of the proglacials zones of these two glaciers: flutes, kame terraces, morainic ridges, clast pavements, striated rock surfaces and eskers. In the two environments predominate sediments weathered and transported subglacially with meltwater. The glaciers have been retreating rapidly since 1956, with no re-advances. Nevertheless, there are differences in the deglaciation processes; the Ecology Glacier has lost a greater area (1,35 km2) than the Wanda Glacier (0,64 km2) for the last five decades. The retreat of the Ecology Glacier has been greater at the northern part of the proglacial zone; on the other hand, there are low elevation frontal moraines to the southern part that points out to a recent ice front stabilization. The ice flow orientation of the Wanda Glacier has changed during the different retreat phases; this was concomitantly to an ice thickness reduction. The great proportion of fine sediments, striated rocks surface, clast pavements, stoss in lee blocks and subglacial deposits indicates that the two glaciers have a warm basal thermal regime (wet base).

Este trabalho reconstrói, mediante estudos da geomorfologia e da sedimentologia glacial, a evolução do ambiente atual de deglaciação das geleiras Wanda e Ecology, ilha Rei George, Antártica. Os dados foram obtidos pela coletas de amostras de sedimentos em campo seguindo por análises laboratorial granulométrica e morfoscópica, interpretação de fotografias aéreas e de imagens de satélites SPOT. Nos ambientes de deglaciação nas zonas proglaciais das duas geleiras foram identificados os seguintes tipos de depósitos sedimentares: flutes, terraços de kame, cordões morâinicos, pavimento de clastos, rochas estriadas e eskers. Nos dois ambientes sedimentares estudados predominam sedimentos desgastados e transportados subglacialmente, com a presença de água de degelo. Desde 1956 essas geleiras estão recuando rapidamente, sem períodos de reavanço. No entanto, é possível observar diferenças nos processo de deglaciação entre elas, na geleira Ecology ocorreu maior perda de área (1,35 km2) do que na geleira Wanda (0,64 km2) em cinco décadas. A retração da geleira Ecology, nesse período, foi maior na parte norte da zona proglacial, já ao sul observam-se morainas frontais não muito elevadas, o que indica pouco tempo de estabilização da frente de gelo. Na geleira Wanda, durante as distintas fases de recuo da geleira, ocorreram mudanças na orientação principal do fluxo de gelo, concomitantemente com a diminuição da sua espessura. A grande proporção de sedimentos finos, rochas estriadas, pavimento de clastos, blocos stoss in lee e depósitos subglaciais indicam que as duas geleiras têm regime termal basal temperado (base úmida). / This work reconstructs, using geomorphological and glacial sedimentological studies, the evolution of the present deglaciation environnement of the Wanda and Ecology glaciers, King George Island, Antarctica. Sediments sampling at the field were followed by granulometric and morphoscopic laboratory analysis, aerial photographs and SPOT satellite imagery interpretation. The following deposits types were identified in the deglaciation environment of the proglacials zones of these two glaciers: flutes, kame terraces, morainic ridges, clast pavements, striated rock surfaces and eskers. In the two environments predominate sediments weathered and transported subglacially with meltwater. The glaciers have been retreating rapidly since 1956, with no re-advances. Nevertheless, there are differences in the deglaciation processes; the Ecology Glacier has lost a greater area (1,35 km2) than the Wanda Glacier (0,64 km2) for the last five decades. The retreat of the Ecology Glacier has been greater at the northern part of the proglacial zone; on the other hand, there are low elevation frontal moraines to the southern part that points out to a recent ice front stabilization. The ice flow orientation of the Wanda Glacier has changed during the different retreat phases; this was concomitantly to an ice thickness reduction. The great proportion of fine sediments, striated rocks surface, clast pavements, stoss in lee blocks and subglacial deposits indicates that the two glaciers have a warm basal thermal regime (wet base).

Este trabalho reconstrói, mediante estudos da geomorfologia e da sedimentologia glacial, a evolução do ambiente atual de deglaciação das geleiras Wanda e Ecology, ilha Rei George, Antártica. Os dados foram obtidos pela coletas de amostras de sedimentos em campo seguindo por análises laboratorial granulométrica e morfoscópica, interpretação de fotografias aéreas e de imagens de satélites SPOT. Nos ambientes de deglaciação nas zonas proglaciais das duas geleiras foram identificados os seguintes tipos de depósitos sedimentares: flutes, terraços de kame, cordões morâinicos, pavimento de clastos, rochas estriadas e eskers. Nos dois ambientes sedimentares estudados predominam sedimentos desgastados e transportados subglacialmente, com a presença de água de degelo. Desde 1956 essas geleiras estão recuando rapidamente, sem períodos de reavanço. No entanto, é possível observar diferenças nos processo de deglaciação entre elas, na geleira Ecology ocorreu maior perda de área (1,35 km2) do que na geleira Wanda (0,64 km2) em cinco décadas. A retração da geleira Ecology, nesse período, foi maior na parte norte da zona proglacial, já ao sul observam-se morainas frontais não muito elevadas, o que indica pouco tempo de estabilização da frente de gelo. Na geleira Wanda, durante as distintas fases de recuo da geleira, ocorreram mudanças na orientação principal do fluxo de gelo, concomitantemente com a diminuição da sua espessura. A grande proporção de sedimentos finos, rochas estriadas, pavimento de clastos, blocos stoss in lee e depósitos subglaciais indicam que as duas geleiras têm regime termal basal temperado (base úmida). / This work reconstructs, using geomorphological and glacial sedimentological studies, the evolution of the present deglaciation environnement of the Wanda and Ecology glaciers, King George Island, Antarctica. Sediments sampling at the field were followed by granulometric and morphoscopic laboratory analysis, aerial photographs and SPOT satellite imagery interpretation. The following deposits types were identified in the deglaciation environment of the proglacials zones of these two glaciers: flutes, kame terraces, morainic ridges, clast pavements, striated rock surfaces and eskers. In the two environments predominate sediments weathered and transported subglacially with meltwater. The glaciers have been retreating rapidly since 1956, with no re-advances. Nevertheless, there are differences in the deglaciation processes; the Ecology Glacier has lost a greater area (1,35 km2) than the Wanda Glacier (0,64 km2) for the last five decades. The retreat of the Ecology Glacier has been greater at the northern part of the proglacial zone; on the other hand, there are low elevation frontal moraines to the southern part that points out to a recent ice front stabilization. The ice flow orientation of the Wanda Glacier has changed during the different retreat phases; this was concomitantly to an ice thickness reduction. The great proportion of fine sediments, striated rocks surface, clast pavements, stoss in lee blocks and subglacial deposits indicates that the two glaciers have a warm basal thermal regime (wet base).

Neste trabalho modela-se simplificadamente o fluxo da Geleira de descarga Lange (Ilha Rei George, Antártica) para estimar seu estado de equilíbrio e a sua resposta a mudanças na taxa de acumulação. O modelo, bidimensional, representativo e numericamente estável, fornece resultados qualitativos para a velocidade e distribuição da temperatura do gelo, baseado no método das diferenças finitas. Para calibrar o modelo, medidas da velocidade da geleira foram obtidas durante a XVIII Operação Antártica Brasileira no verão austral de 1999/2000. Primeiramente, 21 estacas foram implantadas na superfície da Geleira Lange, a posição geográfica levantada por GPS diferencial duas vezes no início e final de um período de dois meses, permitindo a determinação da velocidade superficial. O fluxo de geometria complexa foi então simulado através de um sistema curvilíneo de coordenadas. O modelo computa a distribuição de velocidade ao longo do eixo longitudinal usando a lei do fluxo do gelo para simular a deformação interna da geleira, desconsiderando o desiizamento basal. O modelo indica que variações na taxa de acumulação líquida menores que 20% do valor atual não resultariam em mudanças significativas da morfologia superficial da geleira. Mesmo a redução em 50% na taxa de acumulação resultaria somente no rebaixamento da superfície em 26 m. Estes resultados reforçam a idéia de uma geleira perto do estado de equilíbrio ( steady-state). / A simplified numerical model simulates the flow of the outlet Lange Glacier (King George Island, Antarctica) to estimate its equilibrium state and morphologicai responses to accumulation rate changes. The bidimensional model uses the finite difference method to provide qualitative information about the surface velocity and the internai temperature distribution. Fieldwork, carried out in the austral summer of 1999/2000, during the XVIII Brazilian Antarctic Operation, provides ice velocity data for calibration. Firstly, 21 stakes were fixed on the surface of Lange Glacier, their geographical position surveyed twice within a period of two months, using differential GPS. The glacial flow was simulated using complex curvilinear coordinates. The model computes the velocity distribution along the main longitudinal axis using the ice flow la\v to calculate the internai deformation with no basal sliding and responses to changes in the net accumulation rate. Variations in the net accumulation rate of less than 20% of the present value do not change significantly the surface glacier morphology. Even a reduction of 50% of this rate willlower the surface by only 26 m in 100 years. These results suggest a present glacier condition near to the steady-state.

Neste trabalho modela-se simplificadamente o fluxo da Geleira de descarga Lange (Ilha Rei George, Antártica) para estimar seu estado de equilíbrio e a sua resposta a mudanças na taxa de acumulação. O modelo, bidimensional, representativo e numericamente estável, fornece resultados qualitativos para a velocidade e distribuição da temperatura do gelo, baseado no método das diferenças finitas. Para calibrar o modelo, medidas da velocidade da geleira foram obtidas durante a XVIII Operação Antártica Brasileira no verão austral de 1999/2000. Primeiramente, 21 estacas foram implantadas na superfície da Geleira Lange, a posição geográfica levantada por GPS diferencial duas vezes no início e final de um período de dois meses, permitindo a determinação da velocidade superficial. O fluxo de geometria complexa foi então simulado através de um sistema curvilíneo de coordenadas. O modelo computa a distribuição de velocidade ao longo do eixo longitudinal usando a lei do fluxo do gelo para simular a deformação interna da geleira, desconsiderando o desiizamento basal. O modelo indica que variações na taxa de acumulação líquida menores que 20% do valor atual não resultariam em mudanças significativas da morfologia superficial da geleira. Mesmo a redução em 50% na taxa de acumulação resultaria somente no rebaixamento da superfície em 26 m. Estes resultados reforçam a idéia de uma geleira perto do estado de equilíbrio ( steady-state). / A simplified numerical model simulates the flow of the outlet Lange Glacier (King George Island, Antarctica) to estimate its equilibrium state and morphologicai responses to accumulation rate changes. The bidimensional model uses the finite difference method to provide qualitative information about the surface velocity and the internai temperature distribution. Fieldwork, carried out in the austral summer of 1999/2000, during the XVIII Brazilian Antarctic Operation, provides ice velocity data for calibration. Firstly, 21 stakes were fixed on the surface of Lange Glacier, their geographical position surveyed twice within a period of two months, using differential GPS. The glacial flow was simulated using complex curvilinear coordinates. The model computes the velocity distribution along the main longitudinal axis using the ice flow la\v to calculate the internai deformation with no basal sliding and responses to changes in the net accumulation rate. Variations in the net accumulation rate of less than 20% of the present value do not change significantly the surface glacier morphology. Even a reduction of 50% of this rate willlower the surface by only 26 m in 100 years. These results suggest a present glacier condition near to the steady-state.

Neste trabalho modela-se simplificadamente o fluxo da Geleira de descarga Lange (Ilha Rei George, Antártica) para estimar seu estado de equilíbrio e a sua resposta a mudanças na taxa de acumulação. O modelo, bidimensional, representativo e numericamente estável, fornece resultados qualitativos para a velocidade e distribuição da temperatura do gelo, baseado no método das diferenças finitas. Para calibrar o modelo, medidas da velocidade da geleira foram obtidas durante a XVIII Operação Antártica Brasileira no verão austral de 1999/2000. Primeiramente, 21 estacas foram implantadas na superfície da Geleira Lange, a posição geográfica levantada por GPS diferencial duas vezes no início e final de um período de dois meses, permitindo a determinação da velocidade superficial. O fluxo de geometria complexa foi então simulado através de um sistema curvilíneo de coordenadas. O modelo computa a distribuição de velocidade ao longo do eixo longitudinal usando a lei do fluxo do gelo para simular a deformação interna da geleira, desconsiderando o desiizamento basal. O modelo indica que variações na taxa de acumulação líquida menores que 20% do valor atual não resultariam em mudanças significativas da morfologia superficial da geleira. Mesmo a redução em 50% na taxa de acumulação resultaria somente no rebaixamento da superfície em 26 m. Estes resultados reforçam a idéia de uma geleira perto do estado de equilíbrio ( steady-state). / A simplified numerical model simulates the flow of the outlet Lange Glacier (King George Island, Antarctica) to estimate its equilibrium state and morphologicai responses to accumulation rate changes. The bidimensional model uses the finite difference method to provide qualitative information about the surface velocity and the internai temperature distribution. Fieldwork, carried out in the austral summer of 1999/2000, during the XVIII Brazilian Antarctic Operation, provides ice velocity data for calibration. Firstly, 21 stakes were fixed on the surface of Lange Glacier, their geographical position surveyed twice within a period of two months, using differential GPS. The glacial flow was simulated using complex curvilinear coordinates. The model computes the velocity distribution along the main longitudinal axis using the ice flow la\v to calculate the internai deformation with no basal sliding and responses to changes in the net accumulation rate. Variations in the net accumulation rate of less than 20% of the present value do not change significantly the surface glacier morphology. Even a reduction of 50% of this rate willlower the surface by only 26 m in 100 years. These results suggest a present glacier condition near to the steady-state.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2950242 bytes, checksum: 87a3fed7b278be1081be57b42f6f0be6 (MD5) Previous issue date: 2013-07-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Earth s climate system is influenced by the topography configuration, whose importance is based on the characterization of the dynamic and thermodynamic aspects of the atmosphere and ocean. In this sense, the study aims to investigate the oceanic and atmospheric processes associated with the western Antarctic ice sheet collapse, which occurred 1.080 million years (ka) ago. Thus, two simulations were performed with the coupled climate model SPEEDO: a) the control simulation (CTRL) under current conditions and, b) forced simulation (1080ka), inserting the topography of 1.080 ka ago. Both simulations are conducted in the 2 CO atmospheric concentration of 380 ppmV. In the ocean circulation, the 1080ka simulation results show variations of salinity and temperature in relation to CTRL, at all ocean levels. Forcing contributed to an increase of approximately 1.4 °C and 1.6 °C in the sea surface temperature of the Ross and eastern Antarctic seas, plus the intensification of oceanic heat flux in the South Atlantic Ocean. On the other hand, there was an increase of 20 TW heat flow towards the north Pacific Ocean. These oceanic variations lead to changes in atmospheric circulations. The air temperature in the 1080ka simulation was 6.5 °C higher than CTRL in the Ross Sea region, contrary to the eastern region of Antarctic, where there was a decrease of 4.5 °C. In the precipitation field, there were an increase of approximately 160 mm/year in the Antarctic Peninsula and a decrease near 80 mm/year in the South Atlantic Ocean. The wind, at low levels, intensified in the South Atlantic anticyclone, moving towards South America continent. At high levels, the westward fluxes were weakened by the lower thermal gradient in the extratropical region. Although an intermediate complexity climate model was used, it was able to represent the main mass conservation mechanisms of the atmosphere and oceans. / O sistema climático da Terra é influenciado pela configuração da topografia, cuja importância fundamenta-se na caracterização dos aspectos dinâmicos e termodinâmicos da atmosfera e do oceano. Neste sentido, o objetivo do estudo é investigar os processos oceânicos e atmosféricos associados ao colapso das geleiras continentais da região oeste da Antártica, referente ao período de 1,080 milhão de anos (ka) passados. Para tal fim, foram realizadas duas simulações com o modelo climático acoplado SPEEDO: a) simulação controle (CTRL), sob condições atuais e; b) simulação forçada (1080ka), inserindo a topografia de 1,080 ka passados. Ambas as simulações são conduzidas com a concentração atmosférica de 2 CO em 380 ppmV. Na circulação oceânica, os resultados da simulação 1080ka mostram variações de salinidade e temperatura em relação à CTRL, em todos os níveis oceânicos. A forçante contribuiu para um aumento de aproximadamente 1,4 °C e 1,6 °C na temperatura da superfície do mar dos mares de Ross e a leste da Antártica, somados a intensificação do fluxo de calor oceânico ao sul do oceano Atlântico. Por outro lado, houve um acréscimo de 20 TW no fluxo de calor em direção ao norte do oceano Pacífico. Estas variações oceânicas conduzem a mudanças na circulação atmosférica. A temperatura do ar na simulação 1080ka foi 6,5 °C maior a CTRL na região do mar de Ross, inversamente a região leste da Antártica, onde ocorreu um decréscimo de 4,5 °C. No campo de precipitação, houve um aumento de aproximadamente 160 mm/ano na Península Antártica e uma diminuição próxima a 80 mm/ano no sul do Oceano Atlântico. O vento, em baixos níveis, foi intensificado no Anticiclone do Atlântico Sul, deslocando-se em direção ao continente sul-americano. Em altos níveis, os fluxos de oeste foram enfraquecidos, devido ao menor gradiente térmico meridional na região extratropical. Embora se tenha utilizado um modelo climático de complexidade intermediária, o mesmo foi capaz de representar os principais mecanismos de conservação de massa da atmosfera e dos oceanos.