Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2017-08-02T19:03:44Z No. of bitstreams: 2 Tese_final_Claudia.pdf: 11975437 bytes, checksum: ae28d4cd37aea6e09e40fead6c45edc1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-02T19:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_final_Claudia.pdf: 11975437 bytes, checksum: ae28d4cd37aea6e09e40fead6c45edc1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-06-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Atmospheric moisture transport and moisture convergence characteristics of the monsoon regimes of the globe are obtained. Special emphasis is laid on the South American monsoon system. The NCEP/NCAR gridded analysis data for 62 years is used for the calculations. Seasonal cross-equatorial moisture transport in the sector of a given monsoon regime is seen to characterize the monsoon intensity. Whereas the lower tropospheric winds change their direction by almost 180 ° from winter season (DJF) to summer (JJA) over the South Asian and East African monsoon region, the trade winds over the tropical Atlantic and tropical South America east of the Andes remain basically easterlies in all seasons. However, the moisture transport across the equator in the South American monsoon region changes sign from JJA to DJF, being north to south in the DJF season. The mean yearly total cross-equatorial moisture transport from the Southern Hemisphere to Northern Hemisphere is approximately three times the discharge of water by the mighty Amazon River into the Atlantic, most of it happening in the Indian Ocean. Between the equator and 20ºN there is moisture convergence, which supplies moisture for the ITCZ. This explains its position to north of the equator. A comparison of different monsoon regimes reveals that the South Asian monsoon is wide and three times more intense than the South American monsoon. The Australian monsoon is weaker than the South American monsoon. There is an indication that the South American monsoon is stronger, on seasonal average, when the Australian monsoon is weaker. The convergence of moisture accounts for almost 70% of the total rainfall over the Amazon Basin, the remaining 30% is contributed by evapotranspiration over the Amazon forest. The sources of moisture for the Amazon Basin are situated in the Tropical North and South Atlantic Oceans away from the equator but equatorward of 35ºS and 35ºN. Moisture transport from the Tropical South Atlantic into the Amazon Basin passes over Northeast Brazil. However, there is net divergence of moisture over the Northeast. The regression showed a not very good relationship between the moisture convergence and precipitation over the Amazon basin in the wet season (October to April), where approximately 34% of the rainfall variability is explained by variability in moisture convergence over the basin. The level of the Rio Negro has a low correlation with the moisture convergence over the basin being 26% in DJF. The results of this study indicate that the atmospheric moisture transport can be used to identify the monsoon and characterize its intensity / As características do transporte e da convergência de umidade atmosférica dos regimes monçônicos do globo são obtidos. Especial ênfase é dada ao Sistema de Monção da América do Sul (MAS). Os dados em pontos de grade de reanálises do NCEP / NCAR para 62 anos são usados para os cálculos. O transporte sazonal de umidade que atravessa o equador no setor de um dado regime de monção é visto caracterizar a intensidade das monções. Enquanto, os ventos na troposfera inferior invertem sua direção da estação de inverno boreal (Dez-Jan-Fev, DJF) para estação de verão boreal (Jun-Jul-Ago, JJA) sobre as regiões monçônicas do Sul Asiático e o do Leste Africano, os ventos alísios sobre o Atlântico Tropical e América do Sul tropical, a leste dos Andes, permanecem basicamente de leste em todas as estações. No entanto, o transporte de umidade que atravessa o equador na região de MAS muda de sinal de JJA para DJF, sendo de norte para sul em DJF. A média do total anual do transporte de umidade equatorial do Hemisfério Sul (HS) para Hemisfério Norte (HN) é cerca de três vezes a descarga de água pelo rio Amazonas para o Oceano Atlântico. Entre o equador e 20ºN há convergência de umidade, a qual alimenta a região da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), isto explica sua posição ao norte do Equador. Uma comparação dos diferentes regimes de monção revela que a Monção do Sul Asiática é extensa e três vezes mais intensa do que a MAS. A Monção Australiana (MA) é mais fraca que a MAS e há uma indicação de que esta última seja mais forte, em média sazonal, quando a MA é mais fraca. A convergência de umidade responde por quase 70% do total de chuvas sobre a bacia Amazônica, os 30% restantes são fornecidos por evapotranspiração sobre a floresta Amazônica. As fontes de umidade para a bacia Amazônica estão situadas nos oceanos Atlântico Tropical Norte (ATN) e Atlântico Tropical Sul (ATS) longe do equador, precisamente nas saídas das Altas Subtropicais desses oceanos (35ºS e 35ºN). O transporte de umidade vindo do ATS para a bacia Amazônica passa sobre o Nordeste Brasileiro (NEB), no entanto, há divergência líquida de umidade sobre ele. A regressão mostrou uma relação não muito boa entre a convergência de umidade e a precipitação sobre a bacia Amazônica na estação chuvosa (outubro – abril), onde aproximadamente 34% da variabilidade da precipitação é explicada pela variabilidade da convergência de umidade sobre a bacia. O nível do rio Negro apresenta uma baixa correlação com a convergência de umidade sobre a bacia, sendo de 26% em DJF. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o transporte de umidade pode ser utilizado como um índice confiável para identificar e caracterizar a intensidade de monção.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-12-15T07:37:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5071369 bytes, checksum: d4b76bb90b8924383fb1d2878f82d280 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T07:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5071369 bytes, checksum: d4b76bb90b8924383fb1d2878f82d280 (MD5) Previous issue date: 2015-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O principal objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade dos modelos climáticos do CMIP5 em representar a variabilidade interanual dos índices de monção de verão (IMVs) para o Hemisfério Sul (HS), e analisar a resposta dos padrões de teleconexões da Oscilação Antártica (AAO) com os IMVs e a precipitação durante o verão austral. Os índices foram calculados com base na metodologia encontrados na literatura, através da componente do vento em baixos níveis para três regiões de monção tropical no HS: América do Sul (SAM), Sul da África (SAF) e Austrália (AUS). Os resultados sugerem que as chuvas nos domínios de monção são comumente caracterizadas com anomalias de baixa pressão, associado com circulação ciclônica em baixos níveis e gradiente de Temperatura da Superfície do Mar. Além disso, observa- se um dipolo anômalo de pressão sobre América do Sul, e um efeito gangorra da anomalia de precipitação positiva (negativa) entre SAM (AUS). Nota-se também que o índice da AUS modula as chuvas em grande parte da África. As chuvas monçônicas são bem correlacionadas com a fase positiva da AAO. Em geral, os modelos CMIP5 apresentam grande variabilidade espacial entre si, e em termos de amplitude dos valores. Observa-se também que os modelos que apresentam menores contrastes de precipitação e temperatura em relação aos dados observados, reproduzem relativamente bem às simulações em comparação com o observado. / The purpose of this study is to evaluate the ability of climate models CMIP5 in representing the interannual variability of summer monsoon indices (IMVs) in Southern Hemisphere (SH), and analyze the response of teleconnections patterns of the Antarctic Oscillation (AAO) with IMVs and precipitation during the southern summer. The indices were calculated based on the methodology in the literature, through the wind component at low levels for three regions of tropical monsoon in SH: South America (SAM), South Africa (SAF) and Australia (AUS). The results suggest that rainfall in the monsoon domains are usually characterized with low pressure anomalies associated with cyclonic circulation at low levels and Sea Surface Temperature gradient. In addition, there is an anomalous dipole pressure on South America, and one seesaw effect of positive precipitation anomaly (negative) between SAM (AUS). It is noted also that the AUS index modulates the rains in much of Africa. The monsoon rains are well correlated with the positive phase of the AAO. In general, CMIP5 models have large spatial variability among themselves and in terms of amplitude values. It is also observed that the models exhibit lower contrasts precipitation and temperature in relation to the observed datasets, to reproduce relatively well the simulations compared with observed.

A monção indiana está diretamente relacionada a inversão sazonal dos ventos controlada pela migração latitudinal da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ). Em longo período os sistemas de monções são fortalecidos em resposta a períodos interglaciais (quentes e húmidos) e enfraquecidos em resposta a períodos glaciais (frios e secos). Durante os últimos 500 mil anos o clima global tem oscilado com uma periodicidade de ∼100 mil anos sendo controlado principalmente pela forçante orbital. Dados de testemunhos do Mar da Arábia, mostram que o aporte de sedimentos fluviais ocorre principalmente na parte noroeste com valores reduzidos à sudeste onde está localizada a República das Maldivas, que compreendem uma região distante o bastante das fontes fluviais de sedimento, sendo um local ideal para a obtenção de registros de sedimentos eólicos. Dados de satélite da pluma de poeira nas quatro diferentes estações do ano mostram que as Maldivas estão fortemente sob a influência da pluma de poeira relacionada a monção de inverno com ventos vindos de nordeste, tornando esta, uma região ideal parra o estudo das condições de aridez na área fonte na massa de terra indiano-asiática. Aqui nós apresentamos dados não destrutivos em alta resolução da Fluorescência do Raio X (XRF) e de magnetismos ambiental e de rocha dos vinte metros superiores do testemunho U1471, IODP EXP. 359, compreendendo um registro continuo de 500 mil anos. As boas correlações entre os diferentes elementos associados aos sedimentos terrígenos indicam que as variações nos dados de Fe, K, Al e Ti são robustas, sendo destes, o Fe, o elemento que menos apresentou ruído. Com a premissa de que, o aumento na extensão de regiões áridas na área fonte durante períodos frios está relacionada com o aumento na quantidade de elementos terrígenos que fluíram para as Maldivas, construímos um modelo de idade correlacionando os dados de Fe com os dados de δ18O, a alta resolução dos nossos dados e a boa correlação com os dados de δ18O permitiram identificar os Marine Isotope Stages (MIS) 1 ao 14. Dados de próxies paleoclimáticos como as razões, Al/Si, Fe/K e Sr/Ca indicam eventos abruptos extremamente húmidos em especial durante a transição MIS 5-6 sucedendo em poucas centenas de anos o evento Heinrich 11 (H11). Os dados de magnetismos ambiental e de rocha apontam para forte diagênese redutora de magnetita, formando minerais compostos de sulfeto de ferro, associada com a transição sulfato metano (SMT) na coluna sedimentar, abaixo desta transição a resposta magnética fica extremamente reduzida, mas ainda conserva as variações do sinal anterior a diagênese. Dados de First Order Reverse Curve (FORC) e de X Ray Absorption Near the Edge Structure (XANES) apontam a presença de magnetita bacteriana no topo do registro, mas devido ao caráter redutor do sedimento coluna abaixo e ao tamanho extremamente reduzido, Single Domain (SD), da magnetita bacteriana, este sinal está restrito ao topo do registro. / The Indian monsoon is directly related to the seasonal inversion of the winds driven by the latitudinal migration of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Over a long term, monsoon systems are strengthened in response to interglacial periods (hot and humid) and weakened in response to glacial periods (cold and dry). Over the last 500 thousand years the global climate has oscillated with a periodicity of ∼100 thousand years being controlled mainly by the orbital forcing. Data from the Arabian Sea cores show that the contribution of fluvial sediments occurs mainly in the northwestern part with reduced values to the southeast where the Republic of the Maldives is located, which comprise a region far enough from the fluvial sediment sources, being an excellent place for the obtaining records of dust. Satellite data of the dust in the four different seasons of the year show that the Maldives are strongly influenced by the winter monsoon with north-easterly winds, making this an ideal region for the study of arid conditions in the source area in the Indian-Asian landmass. Here we present non-destructive high-resolution X-ray Fluorescence (XRF) and, environmental and rock magnetisms data from the upper twenty meters of the U1471, IODP EXP. 359, comprising a continuous record of 500 thousand years. The good correlations between the different elements associated to the terrigenous sediments indicate that the variations in the Fe, K, Al and Ti data are robust, of which Fe is the least noise element. With the premise that the increase in the extent of arid regions in the source area during cold periods is related to the increase in the amount of terrigenous elements that flowed into the Maldives, we constructed an age model by correlating the Fe data with the data of δ18O, the high resolution of our data and the good correlation with the data of δ18O allowed to identify the Marine Isotope Stages (MIS) 1 to 14. Paleoclimatic proxy data as the reasons, Al / Si, Fe / K and Sr / Ca indicate extremely humid abrupt events, especially during the MIS 5-6 transition succeeding in a few hundred years the event Heinrich 11 (H11). Environmental and rock magnetism data point to strong magnetite reduction diagenesis, forming minerals composed of iron sulphide, associated with the methane sulphate transition (SMT) in the sedimentary column, below this transition the magnetic response is extremely reduced, but still conserved the variations of the pre-diagenesis signal. First Order Reverse Curve (FORC) and X Ray Absorption Near the Edge (XANES) data indicate the presence of bacterial magnetite at the top of the core, but due to the reduced character of the sediment column below and the extremely small size, Single Domain (SD), of bacterial magnetite, this signal is restricted to the top.

A monção indiana está diretamente relacionada a inversão sazonal dos ventos controlada pela migração latitudinal da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ). Em longo período os sistemas de monções são fortalecidos em resposta a períodos interglaciais (quentes e húmidos) e enfraquecidos em resposta a períodos glaciais (frios e secos). Durante os últimos 500 mil anos o clima global tem oscilado com uma periodicidade de ∼100 mil anos sendo controlado principalmente pela forçante orbital. Dados de testemunhos do Mar da Arábia, mostram que o aporte de sedimentos fluviais ocorre principalmente na parte noroeste com valores reduzidos à sudeste onde está localizada a República das Maldivas, que compreendem uma região distante o bastante das fontes fluviais de sedimento, sendo um local ideal para a obtenção de registros de sedimentos eólicos. Dados de satélite da pluma de poeira nas quatro diferentes estações do ano mostram que as Maldivas estão fortemente sob a influência da pluma de poeira relacionada a monção de inverno com ventos vindos de nordeste, tornando esta, uma região ideal parra o estudo das condições de aridez na área fonte na massa de terra indiano-asiática. Aqui nós apresentamos dados não destrutivos em alta resolução da Fluorescência do Raio X (XRF) e de magnetismos ambiental e de rocha dos vinte metros superiores do testemunho U1471, IODP EXP. 359, compreendendo um registro continuo de 500 mil anos. As boas correlações entre os diferentes elementos associados aos sedimentos terrígenos indicam que as variações nos dados de Fe, K, Al e Ti são robustas, sendo destes, o Fe, o elemento que menos apresentou ruído. Com a premissa de que, o aumento na extensão de regiões áridas na área fonte durante períodos frios está relacionada com o aumento na quantidade de elementos terrígenos que fluíram para as Maldivas, construímos um modelo de idade correlacionando os dados de Fe com os dados de δ18O, a alta resolução dos nossos dados e a boa correlação com os dados de δ18O permitiram identificar os Marine Isotope Stages (MIS) 1 ao 14. Dados de próxies paleoclimáticos como as razões, Al/Si, Fe/K e Sr/Ca indicam eventos abruptos extremamente húmidos em especial durante a transição MIS 5-6 sucedendo em poucas centenas de anos o evento Heinrich 11 (H11). Os dados de magnetismos ambiental e de rocha apontam para forte diagênese redutora de magnetita, formando minerais compostos de sulfeto de ferro, associada com a transição sulfato metano (SMT) na coluna sedimentar, abaixo desta transição a resposta magnética fica extremamente reduzida, mas ainda conserva as variações do sinal anterior a diagênese. Dados de First Order Reverse Curve (FORC) e de X Ray Absorption Near the Edge Structure (XANES) apontam a presença de magnetita bacteriana no topo do registro, mas devido ao caráter redutor do sedimento coluna abaixo e ao tamanho extremamente reduzido, Single Domain (SD), da magnetita bacteriana, este sinal está restrito ao topo do registro. / The Indian monsoon is directly related to the seasonal inversion of the winds driven by the latitudinal migration of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Over a long term, monsoon systems are strengthened in response to interglacial periods (hot and humid) and weakened in response to glacial periods (cold and dry). Over the last 500 thousand years the global climate has oscillated with a periodicity of ∼100 thousand years being controlled mainly by the orbital forcing. Data from the Arabian Sea cores show that the contribution of fluvial sediments occurs mainly in the northwestern part with reduced values to the southeast where the Republic of the Maldives is located, which comprise a region far enough from the fluvial sediment sources, being an excellent place for the obtaining records of dust. Satellite data of the dust in the four different seasons of the year show that the Maldives are strongly influenced by the winter monsoon with north-easterly winds, making this an ideal region for the study of arid conditions in the source area in the Indian-Asian landmass. Here we present non-destructive high-resolution X-ray Fluorescence (XRF) and, environmental and rock magnetisms data from the upper twenty meters of the U1471, IODP EXP. 359, comprising a continuous record of 500 thousand years. The good correlations between the different elements associated to the terrigenous sediments indicate that the variations in the Fe, K, Al and Ti data are robust, of which Fe is the least noise element. With the premise that the increase in the extent of arid regions in the source area during cold periods is related to the increase in the amount of terrigenous elements that flowed into the Maldives, we constructed an age model by correlating the Fe data with the data of δ18O, the high resolution of our data and the good correlation with the data of δ18O allowed to identify the Marine Isotope Stages (MIS) 1 to 14. Paleoclimatic proxy data as the reasons, Al / Si, Fe / K and Sr / Ca indicate extremely humid abrupt events, especially during the MIS 5-6 transition succeeding in a few hundred years the event Heinrich 11 (H11). Environmental and rock magnetism data point to strong magnetite reduction diagenesis, forming minerals composed of iron sulphide, associated with the methane sulphate transition (SMT) in the sedimentary column, below this transition the magnetic response is extremely reduced, but still conserved the variations of the pre-diagenesis signal. First Order Reverse Curve (FORC) and X Ray Absorption Near the Edge (XANES) data indicate the presence of bacterial magnetite at the top of the core, but due to the reduced character of the sediment column below and the extremely small size, Single Domain (SD), of bacterial magnetite, this signal is restricted to the top.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-05-29T15:21:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_stefane_fonseca_freitas.pdf: 9974670 bytes, checksum: 3ea4d15c96cc9d436e5f1afce583167b (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-05-29T21:23:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_stefane_fonseca_freitas.pdf: 9974670 bytes, checksum: 3ea4d15c96cc9d436e5f1afce583167b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T21:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_stefane_fonseca_freitas.pdf: 9974670 bytes, checksum: 3ea4d15c96cc9d436e5f1afce583167b (MD5) Previous issue date: 2016-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / As Descargas Elétricas Atmosféricas (DEA) desde tempos remotos despertam o interesse da humanidade, devido tanto a seu aspecto visual quanto ao poder de destruição atrelado a este fenômeno. Este trabalho tem por finalidade caracterizar as distribuições espaço-temporais das DEA e da precipitação em superfície durante os meses quentes dos anos de 2008 a 2011, na região sudeste do Brasil. Para este período, foi verificada a ocorrência de sistema de monção na América do Sul, a partir da análise dos campos de anomalias dos ventos. Foram utilizados dados de DEA detectadas pela RINDAT e dados de precipitação em superfície provenientes de observações de estações automáticas do INMET. Os campos de ventos foram confeccionados com dados de reanálise do modelo NCEP-DOE. Foram elaborados campos de densidades de descargas, distribuídas em seis categorias de intensidade. Verificou-se que a maior ocorrência de DEA ocorreu sobre regiões metropolitanas, mas na maioria dos meses estudados, as regiões de maior ocorrência de DEA não coincidiram com as regiões onde foram observados os maiores acumulados mensais de chuva. O mês de janeiro de 2010 apresentou o maior número de descargas detectadas em todos os meses estudados. Para o período analisado, foram identificadas características típicas de monção na América do Sul, como o desenvolvimento da Alta da Bolívia, estabelecimento de um cavado no Nordeste Brasileiro e atuação dos jatos de altos níveis. Assim, foi presumível a influência de um regime de monção, com destaque para o período compreendido entre julho de 2009 a janeiro de 2010, onde as mudanças na direção de vento sazonal foram mais claras que os demais períodos. / The lightning since ancient times arouse the interest of humanity, due to both its visual aspect as the power of destruction linked to this phenomenon. The objective of this study is to characterize the spatial and temporal distributions of lightning and surface precipitation during the warm months of the years 2008-2011, in southeastern Brazil. For this period, the occurrence of monsoon system in South America was found from the analysis of the wind anomaly fields. It was used lightning data from RINDAT network and rainfall data from INMET automatic stations. The wind fields were made with data from reanalysis NCEP-DOE model. Lightning densities fields were developed and distributed in six classes of severity. It was found that the higher incidence of lightning occurred on metropolitan areas, but in most months studied, the regions with the highest occurrence of lightning did not coincide with the regions where the highest monthly accumulated rainfall were observed. The month of January 2010 had the highest number of detected lightning in all the months studied. For the analyzed period, typical features were identified monsoon in South America, such as the development of the Bolivian High, establishment of a trough in the Brazilian Northeast and performance of high levels jets. Thus, it was presumed the influence of a monsoon regime, especially the period from July 2009 to January 2010, where the seasonal changes in wind direction were lighter than other periods.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-28T17:47:04Z No. of bitstreams: 1 Tese James Apaestegui_Correção Final_BGQ_JAC.pdf: 7664507 bytes, checksum: 8220884254a8170a7942fe2b0a436219 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T17:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese James Apaestegui_Correção Final_BGQ_JAC.pdf: 7664507 bytes, checksum: 8220884254a8170a7942fe2b0a436219 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / As cavernas situadas nos Andes peruanos e bolivianos são caracterizadas por possuir espeleotemas proporcionando enorme potencial para estudos paleoclimáticos e paleohidrologicos de alta resolução, os quais permitem entender principalmente períodos curtos de variabilidade climática. Estas variabilidades durante o último milênio vêm sendo amplamente estudadas, principalmente por corresponder a importantes eventos climáticos recentes, tais como Anomalia Climática Medieval (ACM- 900 a 1200 A.D.) e Pequena Idade do Gelo (PIG- 1400 a 1850 A.D), os quais foram associados a mudanças na atividade solar e atividades vulcânicas no Hemisfério Norte. Neste trabalho, foram utilizados isotopos estáveis de oxigenio (δ18O) em espeleotemas como proxy para avaliar fases de mudanças de fontes e intensidade de pluviosisade relacionados a variações da atividades da Monção Sul Americana. Foram analisados 5 espeleotemas; 2 na Caverna da Palestina (Peru) e 3 na caverna Chiflonkhakha (Bolivia). Os resultados encontrados mostraram alterações nos valores de δ18O sugerindo condições secas no Peru e humidas na Bolivia durante a ACM evidenciadas por valores mais positivos e negativos respectivamentes. Posteriormente, durante a PIG, os resultados de δ18O mostram valores mais negativos evidenciando condições mais úmidas em ambas as regiões. Análises de frequencias dos registros estudados mostraram periodicidades em torno de 8, 25 e 64 anos. Estas variações foram correlacionadas para ACM e PIG, com outras reconstruções paleoclimáticas em áreas marinhas e continentais, com intuito de entender a influência das variabilidades zonais e latitudinais das temperaturas de superfície oceânicas (TSMs) do Pacifico Equatorial e no Oceano Atlântico na distribuição das precipitações em relação ao Monção Sul Americana. / The caves located in the Peruvian and Bolivian Andes are characterized by the presence of speleothems providing high potential for high resolution paleoclimate and paleohydrologicall reconstructions, which allow understand principally short periods of climate variability. These variability during the last millennium have been widely studied, mainly in correspondance to important recent weather events such as Medieval Climate Anomaly (MCA, AD 900-1200) and the Little Ice Age (LIA - 1400-1850 AD), which were associated to changes in solar and volcanic activities in the Northern Hemisphere. In this work, we used stable oxygen isotopes (δ18O) in speleothems as a proxy for assessing the stages of change of sources and precipitation intensity related to changes in the activities of the South American Monsoon System. 5 espeleotems were analyzed; 2 in Palestina cave (Peru) and 3 in Chiflonkhakha cave (Bolivia). Our results show changes in δ18O values suggesting dry conditions in Peru and humid conditions in Bolivia during ACM evidenced by more positive and negative values respectively. Later, during the LIA, results show more negative δ18O values indicating more humid conditions in both regions. Analysis of frequencies over the studied records showed periodicities around 8, 25 and 64 years. These variations were correlated to ACM and LIA with other paleoclimatic reconstructions in marine and continental areas, in order to understand the influence of the zonal and latitudinal variability of ocean surface temperatures (SSTs) in the Equatorial Pacific and the Atlantic Ocean and it´s influence on distribution of rainfall in relation to the South American Monsoon.

Neste estudo investigou-se a variabilidade da Monção Sul-Americana (MSA) ao longo dos últimos 38ka, por meio de um registro em alta resolução de \'\'delta\' POT.18\'O baseado em três espeleotemas da caverna Shatuca, localizada no norte do Peru (~ 5ºS). O registro da caverna Shatuca é um dos primeiros registros paleoclimáticos da zona de altitude intermediária no flanco oriental dos Andes setentrionais (1960m). O registro isotópico da Shatuca compreende espeleotemas bem datados e de alta resolução que são usados para investigar a atividade da MSA no passado, em resposta tanto ao ciclo de precessão da insolação, como às mudanças na circulação oceânica, ocorridas durante o último período Glacial - Deglacial, as quais são definidas nos testemunhos marinhos e de gelo do Hemisfério Norte. Os registros de espeleotemas da caverna Shatuca, não mostram nenhum controle claro da insolação sobre a MSA nos Andes entre 38-11 ka AP, o que pode ser explicado por um controle predominante das condições de contorno glaciais sobre a MSA. Mudanças abruptas, entre períodos mais úmidos e mais secos da MSA, em escalas de tempo milenar, são observadas no registro de espeleotemas de Shatuca através de valores de \'\'delta\' POT.18\'O anormalmente baixos e altos, respectivamente. Estes eventos são interpretados como uma resposta aos eventos Heinrich (H) e Dansgaard-Oeschger (D-O) através de deslocamentos latitudinais da Zona de Convergência Intertropical (Intertropical Convergence Zone-ITCZ). No entanto, a intensidade da resposta a esses ciclos foi variável. Em particular, os episódios climáticos mais extremos foram aqueles relacionados aos eventos Heinrich 1 e 2. O período de ocorrência e a estrutura do evento Heinrich 1 (H1) são mais precisamente descritos nos espeleotemas da caverna Shatuca do que em registros anteriores dos Andes e da Bacia de Cariaco. O evento H1 é caracterizado por valores isotópicos baixos entre 18.0 e 14.7 ka AP, o que indica condições predominantemente úmidas; mas um pico, nunca antes registrado, de valores de \'\'delta\' POT.18\'O altos foi registrado em 16.2 ka AP. Este resultado é particularmente importante dado que a ITCZ poderia ter estado deslocada mais ao sul do que 5ºS. Além disso, a estrutura dos períodos do Bølling-Allerød (B/A) e Younger Dryas (YD) assemelha-se à dos testemunhos de gelo da Groenlândia. Durante o Holoceno, o clima da região da caverna Shatuca foi controlado pela insolação, consistente com outros registros de isótopos de diferentes altitudes nos Andes peruanos. O Holoceno Inferior é marcado pelo severo enfraquecimento da MSA na região da Shatuca, sendo seguido por uma tendência de aumento gradual das condições de umidade em direção ao Holoceno Superior, esta tendência climática, em longo prazo, ocorreu em união à tendência de aumento da insolação modulada pelo ciclo de precessão. Condições particularmente úmidas foram sentidas na região da caverna Shatuca após 5.0 ka AP. Várias mudanças abruptas ocorridas, em escalas de tempo centenárias e multidecenais, durante o Holoceno, são descritas pela primeira vez nos Andes. Durante o Holoceno Inferior, o caso mais extremo, é o registrado em 9.5 ka AP, mas outros eventos úmidos ocorreram também, tais como o registrado em 8.1 ka AP. Por outro lado, durante o Holoceno Médio, a comparação com outros registros andinos, na região afetada pela MSA, aponta para uma série de eventos abruptos que ocorreram entre 5.1 e 5.0 ka AP. Finalmente, um resultado importante do presente estudo é a semelhança observada, durante o Holoceno Superior, entre o registro da caverna Shatuca com o do lago Pallcacocha, situado no sul dos Andes equatorianos e amplamente utilizado como um proxy da frequência do fenômeno El Niño Oscilação Sul (El Niño Southern Oscillation -ENSO). O registro Shatuca não apresenta nenhuma evidência clara de ter sofrido algum controle climático influenciado por ENSO. Pelo contrário, propõe-se que ambos registros, o lago Pallcacocha e a caverna Shatuca, indicam um aumento da umidade entre 3.5 e 2.5 ka AP, resultado do controle da alta insolação de verão austral sobre a MSA, e de uma profunda reorganização do sistema climático ocorrido na borda oeste da MSA, entre terras altas e intermediárias dos Andes. / this study, we investigated the South American Summer Monsoon (SASM) variability through the last 38 ky with a high-resolution \'\'delta\' POT.18\'O record based on three speleothems from Shatuca cave, located in northern Peru (~ 5ºS). The Shatuca cave record is one of the first paleoclimate records from mid-altitude (1960m) sites in the northeastern Andean slopes. The Shatuca isotope record comprises well-dated and high-resolution speleothems that were used to investigate the past activity of SASM, in response to both insolation precession cycle and changes in oceanic circulation during the last Glacial-Deglacial period, defined in ice cores and marine core records from the northern Hemisphere. The speleothem records from Shatuca cave show no clear insolation control over the SASM between 38-11 ky BP, which could be explained by a prevailing control of the glacial boundary conditions over SASM. Abrupt millennial shifts between wetter and drier monsoon phases are observed in Shatuca speleothem record based on abnormally low and high values of \'\'delta\' POT.18\'O, respectively. These events are interpreted as a response to Heinrich (H) and Dansgaard-Oeschger (D-O) events through latitudinal displacements in the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). However, the response intensity to these events was variable. In particular, the most extreme climate episodes were those related to the Heinrich events 1 and 2. The structure and timing of the Heinrich event 1 (H1) event are more precisely described in Shatuca speleothems than in previous records from Andes and Cariaco Basin. The H1 event is characterized by low ?18O values from 18.0 to 14.7 ky BP, indicative of predominantly wet conditions; but a peak, never reported before, of high \'\'delta\' POT.18\'O values is recorded at 16.2 ky BP. This result is of particular importance given that the ITCZ was probably displaced even more to the south than 5ºS. In addition, the structure of the Bølling-Allerød (B/A) and Younger Dryas (YD) periods resembles that of the Greenland ice cores. Insolation control on climate at Shatuca site is evident during the Holocene, which is consistent with other Andean isotope records from different altitudes in the Peruvian Andes. The early Holocene is marked by a extremely weak SASM activity over Shatuca area, that is followed by a gradual increasing trend toward wetter conditions at the late Holocene period, this long term climate trend occurred in union with increasing insolation trend modulated by the precession cycle. Particularly wet conditions were felt in Shatuca site after 5.0 ky BP. During the Holocene, several abrupt multidecadal to centennial events are for the first time described in Andes. During the early Holocene, the most extreme event is the one logged at 9.5 ky BP, however other wet events occurred, such as the one logged at 8.1 ky BP. On the other side, during the mid Holocene, the comparison with other Andean records affected by the SASM, points out to a striking series of events that occurred between 5.1 and 5.0 ky BP. Finally, one important result from the present study is the similarity observed during the late Holocene between Shatuca cave and the Pallcacocha lake record in southern Equadorian Andes, a record that has been widely used as a proxy for El Niño Southern Oscillation (ENSO) frequency during Holocene. Shatuca record presents no clear evidence for climate control by ENSO. On the contrary, it is proposed that the increase in moisture logged between 3.5 and 2.5 ky BP, in both Pallcacocha lake and Shatuca cave records, resulted from high austral insolation control over the SASM and a major reorganization of the climatic system in the western border of the SASM at mid- to high altitudes of the Andes.

O objetivo da presente tese é o de documentar, em escala milenar, as variações paleoclimáticas e paleoceanográficas superficiais do Atlântico Sul Ocidental desde o Último Máximo Glacial. Com esta finalidade, foram obtidas estimativas de paleotemperatura, paleossalinidade e paleoprodutividade baseadas na análise de fauna de foraminíferos planctônicos, isótopos estáveis de oxigênio e carbono em Globigerinoides ruber e nove datações de radiocarbono em amostras de um testemunho coletado na Bacia de Santos. Os dados foram complementados com a reanálise de outro testemunho previamente coletado em outro setor da mesma Bacia. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas registradas no período analisado podem ser parcialmente explicadas por variações na exportação de calor e sal para o hemisfério norte relacionadas à atividade da célula de transporte meridional e à configuração das correntes superficiais associadas à circulação atmosférica. Outra parte significativa da variabilidade parece estar relacionada à intensidade do Sistema de Monção da América do Sul resultante de variações na insolação de acordo com o ciclo de precessão. Os principais desvios da tendência de variação da composição isotópica da água do mar esperada em função das mudanças de insolação coincidem com os grandes pulsos de degelo ocorridos em torno de 19, 14 e 8,2 mil anos AP. / The goal of this thesis is to document the paleoclimatic and paleoceanographic changes occurred at the millennial scale since the Last Glacial Maximum at the surface Western South Atlantic. Paleotemperature, paleosalinity and paleoproductivity estimates were obtained for this purpose based on faunal changes of foraminifera assemblages, carbon and oxygen stable isotopes in Globigerinoides ruber and nine radiocarbon datings in a core retrieved at Santos Basin. These data were supplemented by the reanalysis of a second core previously analyzed from a different sector of the same basin. The results demonstrate that paleoceanographic changes recorded in the analyzed period may be partially explained by changes in the heat and salt export to the northern hemisphere related to the meridional overturning cell and the surface currents related to atmospheric circulation. Another significant portion of the observed variability seems to be related to changes in the strength of the South American Monsoon System resulting from insolation changes according to the precessional cycle. The main departures from the expected trend of variation in the isotopic composition of seawater related to insolation changes coincide with great meltwater pulses occurred around 19, 14, and 8.2 kyr BP.

Neste estudo investigou-se a variabilidade da Monção Sul-Americana (MSA) ao longo dos últimos 38ka, por meio de um registro em alta resolução de \'\'delta\' POT.18\'O baseado em três espeleotemas da caverna Shatuca, localizada no norte do Peru (~ 5ºS). O registro da caverna Shatuca é um dos primeiros registros paleoclimáticos da zona de altitude intermediária no flanco oriental dos Andes setentrionais (1960m). O registro isotópico da Shatuca compreende espeleotemas bem datados e de alta resolução que são usados para investigar a atividade da MSA no passado, em resposta tanto ao ciclo de precessão da insolação, como às mudanças na circulação oceânica, ocorridas durante o último período Glacial - Deglacial, as quais são definidas nos testemunhos marinhos e de gelo do Hemisfério Norte. Os registros de espeleotemas da caverna Shatuca, não mostram nenhum controle claro da insolação sobre a MSA nos Andes entre 38-11 ka AP, o que pode ser explicado por um controle predominante das condições de contorno glaciais sobre a MSA. Mudanças abruptas, entre períodos mais úmidos e mais secos da MSA, em escalas de tempo milenar, são observadas no registro de espeleotemas de Shatuca através de valores de \'\'delta\' POT.18\'O anormalmente baixos e altos, respectivamente. Estes eventos são interpretados como uma resposta aos eventos Heinrich (H) e Dansgaard-Oeschger (D-O) através de deslocamentos latitudinais da Zona de Convergência Intertropical (Intertropical Convergence Zone-ITCZ). No entanto, a intensidade da resposta a esses ciclos foi variável. Em particular, os episódios climáticos mais extremos foram aqueles relacionados aos eventos Heinrich 1 e 2. O período de ocorrência e a estrutura do evento Heinrich 1 (H1) são mais precisamente descritos nos espeleotemas da caverna Shatuca do que em registros anteriores dos Andes e da Bacia de Cariaco. O evento H1 é caracterizado por valores isotópicos baixos entre 18.0 e 14.7 ka AP, o que indica condições predominantemente úmidas; mas um pico, nunca antes registrado, de valores de \'\'delta\' POT.18\'O altos foi registrado em 16.2 ka AP. Este resultado é particularmente importante dado que a ITCZ poderia ter estado deslocada mais ao sul do que 5ºS. Além disso, a estrutura dos períodos do Bølling-Allerød (B/A) e Younger Dryas (YD) assemelha-se à dos testemunhos de gelo da Groenlândia. Durante o Holoceno, o clima da região da caverna Shatuca foi controlado pela insolação, consistente com outros registros de isótopos de diferentes altitudes nos Andes peruanos. O Holoceno Inferior é marcado pelo severo enfraquecimento da MSA na região da Shatuca, sendo seguido por uma tendência de aumento gradual das condições de umidade em direção ao Holoceno Superior, esta tendência climática, em longo prazo, ocorreu em união à tendência de aumento da insolação modulada pelo ciclo de precessão. Condições particularmente úmidas foram sentidas na região da caverna Shatuca após 5.0 ka AP. Várias mudanças abruptas ocorridas, em escalas de tempo centenárias e multidecenais, durante o Holoceno, são descritas pela primeira vez nos Andes. Durante o Holoceno Inferior, o caso mais extremo, é o registrado em 9.5 ka AP, mas outros eventos úmidos ocorreram também, tais como o registrado em 8.1 ka AP. Por outro lado, durante o Holoceno Médio, a comparação com outros registros andinos, na região afetada pela MSA, aponta para uma série de eventos abruptos que ocorreram entre 5.1 e 5.0 ka AP. Finalmente, um resultado importante do presente estudo é a semelhança observada, durante o Holoceno Superior, entre o registro da caverna Shatuca com o do lago Pallcacocha, situado no sul dos Andes equatorianos e amplamente utilizado como um proxy da frequência do fenômeno El Niño Oscilação Sul (El Niño Southern Oscillation -ENSO). O registro Shatuca não apresenta nenhuma evidência clara de ter sofrido algum controle climático influenciado por ENSO. Pelo contrário, propõe-se que ambos registros, o lago Pallcacocha e a caverna Shatuca, indicam um aumento da umidade entre 3.5 e 2.5 ka AP, resultado do controle da alta insolação de verão austral sobre a MSA, e de uma profunda reorganização do sistema climático ocorrido na borda oeste da MSA, entre terras altas e intermediárias dos Andes. / this study, we investigated the South American Summer Monsoon (SASM) variability through the last 38 ky with a high-resolution \'\'delta\' POT.18\'O record based on three speleothems from Shatuca cave, located in northern Peru (~ 5ºS). The Shatuca cave record is one of the first paleoclimate records from mid-altitude (1960m) sites in the northeastern Andean slopes. The Shatuca isotope record comprises well-dated and high-resolution speleothems that were used to investigate the past activity of SASM, in response to both insolation precession cycle and changes in oceanic circulation during the last Glacial-Deglacial period, defined in ice cores and marine core records from the northern Hemisphere. The speleothem records from Shatuca cave show no clear insolation control over the SASM between 38-11 ky BP, which could be explained by a prevailing control of the glacial boundary conditions over SASM. Abrupt millennial shifts between wetter and drier monsoon phases are observed in Shatuca speleothem record based on abnormally low and high values of \'\'delta\' POT.18\'O, respectively. These events are interpreted as a response to Heinrich (H) and Dansgaard-Oeschger (D-O) events through latitudinal displacements in the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). However, the response intensity to these events was variable. In particular, the most extreme climate episodes were those related to the Heinrich events 1 and 2. The structure and timing of the Heinrich event 1 (H1) event are more precisely described in Shatuca speleothems than in previous records from Andes and Cariaco Basin. The H1 event is characterized by low ?18O values from 18.0 to 14.7 ky BP, indicative of predominantly wet conditions; but a peak, never reported before, of high \'\'delta\' POT.18\'O values is recorded at 16.2 ky BP. This result is of particular importance given that the ITCZ was probably displaced even more to the south than 5ºS. In addition, the structure of the Bølling-Allerød (B/A) and Younger Dryas (YD) periods resembles that of the Greenland ice cores. Insolation control on climate at Shatuca site is evident during the Holocene, which is consistent with other Andean isotope records from different altitudes in the Peruvian Andes. The early Holocene is marked by a extremely weak SASM activity over Shatuca area, that is followed by a gradual increasing trend toward wetter conditions at the late Holocene period, this long term climate trend occurred in union with increasing insolation trend modulated by the precession cycle. Particularly wet conditions were felt in Shatuca site after 5.0 ky BP. During the Holocene, several abrupt multidecadal to centennial events are for the first time described in Andes. During the early Holocene, the most extreme event is the one logged at 9.5 ky BP, however other wet events occurred, such as the one logged at 8.1 ky BP. On the other side, during the mid Holocene, the comparison with other Andean records affected by the SASM, points out to a striking series of events that occurred between 5.1 and 5.0 ky BP. Finally, one important result from the present study is the similarity observed during the late Holocene between Shatuca cave and the Pallcacocha lake record in southern Equadorian Andes, a record that has been widely used as a proxy for El Niño Southern Oscillation (ENSO) frequency during Holocene. Shatuca record presents no clear evidence for climate control by ENSO. On the contrary, it is proposed that the increase in moisture logged between 3.5 and 2.5 ky BP, in both Pallcacocha lake and Shatuca cave records, resulted from high austral insolation control over the SASM and a major reorganization of the climatic system in the western border of the SASM at mid- to high altitudes of the Andes.

O Sistema de Monção Sul-americana (SMSA) e a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) são dois dos mais importantes sistemas de circulação que afetam o clima da América do Sul (AS). Enquanto houve um grande progresso no número de registros paleoclimáticos relacionados com a precipitação do SMSA nos Andes tropicais e nas porções sudeste, centroleste e nordeste do Brasil, ainda pouco se sabe sobre mudanças de paleo-pluviosidade na região do Centro-Oeste do Brasil. Na presente tese, foram estudados novos registros de paleo-precipitação baseados em mais de 5000 análises isotópicas de oxigênio e carbono em estalagmites coletadas em cavernas da região Centro-Oeste que cobrem os últimos ~33 mil anos, cuja cronologia se baseia em aproximadamente 200 análises U/Th. Esse estudo mostrou que a região do Mato Grosso do Sul foi mais úmida durante o Último Máximo Glacial (LGM - do inglês Last Glacial Maximum) em relação ao Holoceno médio. A correspondência desse cenário paleoclimático com o que foi documentado em outras áreas da AS indica a presença de um corredor de umidade durante o período do LGM que se estende desde o oeste amazônico até o sudeste do Brasil. Os eventos milenares caracterizados por oscilações na temperatura das regiões das altas latitudes do globo claramente afetaram a precipitação na região. O registro isotópico mostra que a região esteve mais úmida durante os eventos frios do Hemisfério Norte (Younger Dryas e Heinrich events) e mais seca durante os eventos quentes (Bolling-Allerod e Dansgaard-Oeschger). Essa relação teve como provável causa o fortalecimento/enfraquecimento do SMSA em função do posicionamento da ZCIT em resposta ao gradiente térmico inter-hemisférico. Durante o evento Heinrich 1 a região teve a presença de uma proeminente fase seca entre duas úmidas, esse fato foi reportado em outras regiões do Brasil e não parece estar conectado com as condições de temperatura das altas latitudes. A partir dos dados de alta resolução temporal das estalagmites coletadas no estado do Mato Grosso, foi realizado o estudo da variabilidade climática associada com atividade do SMSA ao longo nos últimos milênios que inclui os períodos de anomalias climáticas da Pequena Idade do Gelo e da Anomalia Climática Medieval, caracterizados na região como úmido e seco, respectivamente. Com o uso de técnicas de análises espectrais foi identificada uma persistente periodicidade de aproximadamente 210 anos na variabilidade do SMSA, a qual foi associada a influência da variabilidade solar no clima Em complemento, foi realizado um monitoramento isotópico e ambiental durante 4 anos nos sistemas cársticos onde as estalagmites foram coletadas. A comparação entre o \'delta\'\'POT.18\'O da água da chuva com a quantidade de precipitação e temperatura do ar evidencia o efeito quantidade (amount effect) como o principal modulador da variação isotópica na atmosfera. A relação isotópica entre o carbonato e a água meteórica, associados as condições do microclima da caverna, indica que o sinal isotópico da água da chuva foi preservado de forma suavizada nos espeleotemas, o que suporta o uso dos isótopos de oxigênio como indicador paleoambiental nas estalagmites dessas cavernas. / The South American Monsoon System (SAMS) and the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ) are the two most important circulation systems affecting climate over tropical South America (SA). While an increasing number of paleoclimatic archives related to SAMS precipitation have recently been published, most of these paleoclimate reconstructions are located along the eastern slope of the tropical Andes or in southeastern SA. In central SA, most proxy records consist of pollen-based vegetation reconstructions, but these show significant disagreements when compared to precipitation records further to the east and west. Here we present a new paleo-rainfall record based in more than 5.000 oxygen and carbon isotope samples from speleothems collected on two study sites from mid-west Brazil (states of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul), chronologically constrained by almost 200 U/Th ages that cover the last ~33.000 years BP. This study shows wet conditions in the regions of Mato Grosso do Sul during the Last Glacial Maximum (LGM) in relationship to mid-Holocene. The comparison of our new record with others paleoclimate records from SA indicates a wet corridor during the LGM over west Amazon and southeast Brazil. The millennial events documented in the high latitudes of the northern hemisphere were evident in paleoprecipitation of Mato Grosso do Sul, the isotopic record shows wet conditions for the region during could period of the northern hemisphere (Yonger Dryas and Heinrich events) and dry conditions during warm periods (Bolling-Allerod and Dansgaard-Oeschger). This was due to strengthening/weakening of SAMS, which is ITCZ position dependent. During the event Heinrich 1, our record shown a dry phase between two wet intervals. This was also documented in central-east of Brazil and seems decoupled of high latitude climate conditions. For stalagmites collected in Mato Grosso state, we focus on the climate variability over the last two millennia using high resolution sampling (approximately 1 years sample spacing). This new record shows abrupt fluctuations in rainfall tied to variations in the intensity of SAMS, including the periods corresponding to the Little Ice Age (LIA) and the Medieval Climate Anomaly (MCA). Using spectral analyses, we show that changes in SASM activity is linked to solar variability with a distinct periodicity of 210 years. We also show our isotope and environmental monitoring over 4 years at the cave site, in order to support our paleoclimatic interpretation of the isotopic profiles obtained from the stalagmites. The systematic measurement of the oxygen isotopic composition of rainfall, drip water and associated fresh calcite at the caves indicates that the stalagmites from this region can be used as a proxy of the SAMS activity. The effect of seasonal temperature variability in the atmosphere is suppressed by the \"amount effect\" on the \'delta\'\'POT.18\'O values of rainfall. Inside the cave, the microclimate variability has a small effect on calcite \'delta\'\'POT.18\'O, not being significant over long time scales.