Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-08-16T16:46:32Z No. of bitstreams: 1 Mega, A. M..pdf: 4299230 bytes, checksum: 4ff04b898e1e7eebe891e2a5a4dfcd98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T16:46:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mega, A. M..pdf: 4299230 bytes, checksum: 4ff04b898e1e7eebe891e2a5a4dfcd98 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Os oceanos funcionam como um reservatório natural de carbono, no qual sua solubilidade na superfície dos oceanos varia de acordo com a temperatura. Antes do período industrial, as variações na concentração de CO2 atmosférico estavam fortemente associadas às transições glacial-interglacial (G-IG), onde os menores valores de CO2 na atmosfera foram registrados nos períodos glaciais, decorrente do aumento da solubilidade do CO2 nos oceanos. Nesses períodos, o aumento da solubilidade do CO2 na coluna d’água estimulou a produção de íons carbonato, beneficiando organismos que calcificam carbonato de cálcio (CaCO3) em suas conchas e esqueletos. O processo inverso, ou seja, menor solubilidade do CO2 e, consequentemente, menor disponibilidade de íons carbonatos nos oceanos marcou os períodos interglaciais. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos das variações no peso-normalizado pelo tamanho (do inglês, size-normalized weight, SNW) de foraminíferos planctônicos durante os últimos 70.000 anos no Sudoeste do Atlântico visando compreender os efeitos da calcificação e/ou dissolução do carbonato e da microestrutura das testas de foraminíferos planctônicos que viviam na porção superior da coluna d'água (G. ruber-white e G. sacculifer-sem saco). Para tanto, foi utilizado um testemunho coletado na Bacia de Santos a 2225 m de profundidade, que compreende os últimos 185 mil anos, dos quais os primeiros 70 mil anos foram estudados. Os resultados mostraram que ambas as espécies apresentaram um aumento do SNW na transição entre os períodos G-IG, associado com indícios de dissolução nas testas do período glacial, quando observada a microestrutura. Esses resultados demonstram a ação corrosiva das águas de fundo durante os glaciais e diferem dos obtidos em outros estudos realizados no Atlântico Norte que registram características menos corrosivas durante o último glacial em profundidades de até 3500 metros. A redução no peso das testas durante o período glacial foi atribuída à ação da dissolução dos carbonatos. A dissolução pode ocorrer abaixo da camada denominada lisoclina, porém apesar da grande mudança na profundidade da lisoclina durante os glaciais no Atlântico Sul, o testemunho, ainda assim, estaria 800 m acima da influência da lisoclina. Acima da lisoclina, a dissolução dos carbonatos pode ocorrer por diversos outros fatores, tais como pelo aumento da geração de CO2 pela atividade bentônica durante eventos de aumento de produtividade. Essa atividade bentônica tornaria a camada da interface água-sedimento corrosiva às estruturas carbonáticas. Nesse sentido, foram registrados no testemunho estudado um aumento nos teores de sílica e ferro, nutrientes que poderiam estimular um aumento da produtividade primaria, o que se refletiria nos altos níveis de carbono orgânico também registrados no testemunho durante o período glacial, estimulando, assim, a atividade bentônica. Outra possibilidade que explicaria a dissolução observada é decorrente de mudança na geometria das massas d’água durante os glaciais, o qual promoveria o contato do sedimento com massas d’água Antárticas (Águas de Fundo Antárticas-AFA), que são mais corrosivas. Entretanto, estudos anteriores realizados com o mesmo testemunho e baseados em isótopos de neodímio não corroboram a ocorrência de mudanças na geometria das massas d’água na região, pelo menos para os últimos 25 mil anos. / Oceans work as a natural reservoir of carbon, where the solubility in the surface varies with temperature. Before the industrial period, variations in the atmospheric CO2 concentration were strongly associated with the glacial-interglacial (G-IG) transitions, where the lowest atmosphere CO2 values were recorded in the glacial periods, due to the increase in the CO2 solubility. In these periods, the increase of the CO2 solubility in the water column stimulated the production of carbonate ions, benefiting organisms that calcify calcium carbonate (CaCO3) in their shells. The inverse process, that is, the lower CO2 solubility and, consequently, lower carbonate ions availability in the oceans marked the interglacial periods. The objective of this study was to evaluate the effects of size-normalized weight during the last 70.000 years in the Southwest Atlantic to understand the effects of calcification and/or dissolution of carbonate and microstructure analysis of the Planktonic foraminifera that lived in the upper portion of the water column (G. ruber-white) and G. sacculifer). For that, a core collected in the Santos Basin at 2225 m depth was used, which includes the last 185 thousand years, of which the first 70 thousand years were studied. The results showed that both species showed an increase in SNW at the transition between the G-IG periods, associated with evidence of dissolution in the glacial period, when the microstructure was observed. These results demonstrate the corrosive action of the bottom waters during the glaciers and differ from those obtained in other studies conducted in the North Atlantic that record less corrosive characteristics during the last glacial in depths of up to 3500 meters. The reduction in the weight of the shells during the glacial period was attributed to the action of the carbonate dissolution. The dissolution may occur below the lysoclin layer, but despite the large change in lysoclin depth during the glaciers in the South Atlantic, the corer would still be 800 m above the influence of lysoclin. Above lysoclin, the carbonate dissolution can occur due to several other factors, such as the increase of CO2 generation by benthic activity during productivity increase events. This benthic activity would make the water-sediment interface layer corrosive to carbonate structures. In this sense, an increase in silica and iron contents was recorded in the studied corer, nutrients which could stimulate an increase in primary productivity, which would be reflected in the high levels of organic carbon also recorded in the corer during the glacial period, stimulating benthic activity. Another possibility that would explain the observed dissolution is due to a change in the geometry of the water masses during the glaciers, which would promote the contact of the sediment with Antarctic water masses (Antarctic Bottom Water-ABW), which are more corrosive. However, previous studies carried out with the same evidence and based on neodymium isotopes do not corroborate the occurrence of changes in the geometry of water masses in the region, at least 25 ka years

L’océan Indien est le lieu de processus atmosphériques et océaniques majeurs dont les répercussions en terme climatique peuvent être de grandes importances. Cette thèse se propose de documenter les forçages, les variabilités, les impacts et les interactions de la mousson Indo-asiatique et du courant des Aiguilles à l’échelle orbitale (incluant les conditions glaciaires-interglaciaires) au cours de la période Quaternaire.Si le maximum d’insolation (minimum de précession et maximum d’obliquité) initie les fortes moussons Indo-asiatiques, des forçages internes au système climatique jouent également un rôle majeur pour expliquer leur dynamique (fort vents et précipitations), en particulier le changement de volume de glace de l’hémisphère Nord et l’export de chaleur latente de l’océan Indien Sud. La prédominance de ces forçages internes est propre à la mousson Indo-asiatique et la distingue des moussons boréales Africaines. Ceci indique que le concept de mousson globale n’est pas valable à l’échelle orbitale.Concernant l’hémisphère Sud, les variations de température de surface du courant des Aiguilles exercent un contrôle important sur le climat Sud Africain (la végétation et les précipitations). Ce courant permet également le transfert plus ou moins important de chaleur et de sel vers l’océan Atlantique Sud par l’intermédiaire de la migration de la convergence subtropicale et des vents d’ouest associés. Ce mécanisme, contrôlé fortement par la dynamique des hautes latitudes Sud, affecte la circulation thermo-haline globale et constitue un acteur important des transitions glaciaires-interglaciaires et des changements de mode de variabilité climatique au cours du Quaternaire (Transition Mid-Pleistocène et évènement du Mid-Brunhes). Les changements induits dans le climat de l’Hémisphère Nord, et notamment le volume de glace, pourraient ensuite se répercuter sur la dynamique de la mousson. En revanche, l’effet des moussons sur le courant des Aiguilles parait mineur. Toutefois, les interactions entre la mousson Indo-asiatique, l’ENSO et les éventuels IOD (dipôles climatiques de l’océan Indien) pourraient affecter la dynamique du courant. / The Indian Ocean is the place of major atmospheric and oceanic processes with large potential repercussions on the global climatic system. This thesis investigates forcing, variations, impacts and interactions of the Indo-Asian monsoon and of the Agulhas current at the orbital scale (including glacial-interglacial conditions) over the Quaternary period.Insolation maximum (precession minimum and obliquity maximum) initiates strong Indo-Asian monsoons, but processes internal to the climate system, in particular Northern Hemisphere (NH) ice volume changes and the latent heat export of the south Indian Ocean, play a major role to explain their dynamics (strongest winds and precipitation). The predominance of these internal forcings is a specificity of the Indo-Asian monsoon and distinguishes it from African boreal monsoons. This indicates that the concept of a global monsoon at the orbital scale is a misnomer.Concerning the Southern hemisphere, sea surface temperature variations of the Agulhas current exert an important control upon the South African climate (vegetation and precipitation). This current also participates to the transfer of heat and salt towards the South Atlantic Ocean whose intensity is mainly related to the migration of the subtropical convergence and associated westerlies winds. This mechanism, strongly controlled by high southern latitudes dynamics, affects the global overturning circulation and plays an important role for glacial-interglacial transitions and changes in modes of climate variability during the Quaternary (Mid-Pleistocene Transition and Mid-Brunhes event). Induced Northern hemisphere climate changes, in particular ice volume, could in turn influence monsoon dynamics. On the other hand, the effect of monsoons on the Agulhas current seems to be of minor importance. However, interactions between the Indo-Asian monsoon, ENSO and the possible IOD (Indian Ocean climatic Dipole) could affect the dynamic of the current.