The temperature record from the Antarctic Peninsula (AP) shows a warming trend 3°C greater than that of the Antarctic continent (Vaughan, et al., 2003). The LARsen Ice Shelf System, Antarctica (LARISSA) project was developed as an interdisciplinary collaboration to understand the impacts of global climate change on the ice shelf systems of the Peninsula. The 2010 LARISSA cruise to the western AP margin collected the two marine sediment cores from the mouth of Barilari Bay used for this thesis, Jumbo Piston Core (JPC) 127 and Jumbo Kasten Core (JKC) 55. The 77 sediment samples collected at 10 cm intervals were sieved at 63 microns to retain foraminiferal tests, identified to the species level. The 35 most abundant foraminifera species were grouped into five assemblages with one outlier species through Hierarchical Cluster Analysis (HCA), predominantly grouped by calcareous and agglutinated foraminifera. The Principal Component Analysis (PCA) yielded two principal components, which accounted for 81.5% of the variability within the data, correlated to the species Fursenkoina spp. and Bulimina aculeata. The base of this core was found to be nearly 8000 calibrated years before present (cal. yr. BP) through radiocarbon dating of the foraminiferal tests. The PCA results were correlated with the magnetic susceptibility down core, producing a timeline of four distinct zones in the mid- to late Holocene at the outer Barilari Bay core site. The earliest zone indicated stable cold bay waters, followed by a drastic change with the incursion of warmer Circumpolar Deep Water (CDW) onto the continental shelf. The third zone of this study illustrated a period of fluctuation between the cold bay waters and the CDW, interrupted by the Little Ice Age when the ice shelf in Barilari Bay extended to the mouth of the bay. The most recent zone depicts the past 200 years of melting ice shelves and the resulting increase in primary productivity observed in the bays of the western AP, discernable from the diatom, foraminifera, and sedimentological record. This description of the benthic foraminiferal record in outer Barilari Bay increases the understanding of the timing of events in the mid- to late Holocene and will serve as a correlation to other paleoclimate proxies from the LARISSA project.

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

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