Esta tese apresenta o registro de variações paleoceanográficas na superfície e em oceano profundo na porção oeste do Atlântico Sul, através de evidências de nanoplâncton calcário, durante os últimos 200.000 anos. Os principais parâmetros avaliados foram relativos à paleoprodutividade primária, através de estimativas de abundância e taxa de acumulação do nanoplâncton calcário, índices paleoceanográficos de produtividade, variação de carbonato de cálcio, contribuição relativa das espécies de nanoplâncton para o carbonato de cálcio total e análises de dados geoquímicos complementares. Os dados derivam de três testemunhos coletados na Bacia de Santos entre 1900 e 2200 metros de profundidade. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas observadas no período analisado devem estar relacionadas, concomitantemente, a variações na dinâmica do oceano na camada superficial e em oceano profundo. As evidências de paleoprodutividade primária e a subsequente deposição do nanoplâncton calcário apontam que ambas são dependentes de condições favoráveis em superfície e no fundo, respectivamente. Estas condições ocorreram durante o período de aquecimento das águas superficiais no oeste do Atlântico Sul e a retração de águas profundas de origem sul devido à intensificação da célula de revolvimento meridional do Atlântico. Os últimos 200.000 anos foram divididos em sete intervalos definidos pela variação de paleoprodutividade primária com base no registro de nanoplâncton calcário. / This thesis presents a view of the paleoceanographic changes that occurred in the surface and deep ocean in the western South Atlantic by means of calcareous nannoplankton during the last 200,000 years. Data was obtained from three sediment cores collected in the Santos Basin between 1900 and 2200 meters water depth. Estimates of primary paleoproductivity from calcareous nannoplankton abundance and accumulation rates, paleoproductivity proxies calcium carbonate content, the relative contribution of nannoplankton species to total calcium carbonate and complementary geochemical data analyzes were performed. The results demonstrate that paleoceanographic changes observed in the analyzed period may be related to changes in ocean dynamics at surface and deep ocean. Primary paleoproductivity record and the subsequent calcareous nannoplankton deposition indicate that these are dependent on surface and bottom conditions, respectively. These conditions were recorded during sea surface temperature warming in the western South Atlantic and retraction of southern-sourced deep waters due to strengthening of the Atlantic meridional overturning circulation. The last 200,000 years were divided into seven intervals defined by the changes in primary paleoproductivity record of calcareous nannoplankton.

Le biome marin du Toarcien inférieur a subi une des crises les plus significatives de l'histoire de la Terre, qui a affecté les mers épicontinentales du globe. Ces bassins épicontinentaux sont également caractérisés par l'accumulation de grandes quantités de matière organique dans les sédiments de l'époque, ce qui a été interprété comme le résultat d'un Evénement Anoxique au Toarcien inférieur (T-OAE, ~183 Ma). Le nannoplancton calcaire, qui fait partie des organismes le plus sensibles aux conditions environnementales des eaux océaniques de surface, a été profondément affecté par cette crise et sa récupération se mit en place seulement à la fin du Toarcien inférieur. Si le T-OAE a été étudié en grand détail ces dernières années, la période de récupération est beaucoup moins bien connue. A ce stade, nous ne savons pas, notamment, si la récupération de la production carbonatée primaire est représentée par un épisode rapide ou par une suite d'événements (qui feraient partie d'un plus long processus) intervenus sur quelques millions d'années après le T-OAE. Pendant les perturbations environnementales qui ont eu lieu au Toarcien inférieur, des fluctuations importantes du niveau marin ont été interprétées ainsi que des variations de la température des eaux océaniques. Après le T-OAE, le niveau marin et les températures montrent des changements plus graduels pendant une grande partie du Toarcien supérieur-Aalénien inférieur et les niches écologiques occupées par le nannoplancton calcaire sont ré-établies. Ces conditions de relative stabilité sur le long terme (~10 Ma) sont idéales pour étudier les dynamiques de la communauté des nannofossiles calcaires et, notamment, comment les différents taxons réorganisent leurs relations synécologiques. Le Toarcien-Aalénien est une période clé dans l'évolution du nannoplancton calcaire, avec des nouveaux genres qui apparaissent. Les nannofossiles de cet intervalle restent relativement peu étudié dans le Bassin Lusitanien, malgré l'importance de cette région d'un point de vue paléocéanographique. En effet ce bassin, qui était à l'origine un rift avorté lié à l'ouverture de l'Atlantique, a permis les connections entre des masses d'eaux de provenance NW européenne et sud-téthysienne. C'est dans cette région que nous retrouvons donc des mélanges de taxons liés à des différentes provinces géographiques / At ~183 Ma when large amounts of organic matter was dumped onto the ocean beds (known as the Toarcian Oceanic Anoxic Event, T-OAE), the Early Toarcian marine biota experienced one of the most important biological crises in Earth history. Calcareous nannoplankton was deeply affected and started only to recover from the end of the Early Toarcian. After the T-OAE, as phytoplankton communities dwelling the oceans photic layer recover from the previous disturbing conditions, the ecological niches once occupied by calcareous nannoplankton are again replenished. Located in the westernmost part of the Tethyan ocean, the Lusitanian Basin acted as a seaway between the NW Tethys and the Mediterranean Tethys provinces, therefore been actively influenced by these two different water masses. Hence such a region stands as the perfect spot to study the calcareous nannoplankton community, as its fossil remains bears species typical of both provinces. In order to appraise the nannoplankton demise and subsequent recovery, absolute and relative abundances of nannofossils were determined from pelagic marl-limestone couplets from three sections of the Lusitanian Basin. Also brachiopods shells were investigated for stable carbon and oxygen isotopes analysis. In order to independently assess the morphologic evolution of Lotharingius coccoliths, a Toarcian section from south France was studied. Different statistic methodologies were used throughout this work, in order to screen for robust and significant information from the numerous datasets that were built / Há cerca de 183 milhões de anos atrás, a biota marinha sofreu uma das mais importantes crises biológicas na história do planeta, quando grandes quantidades de matéria orgânica foram depositadas nos fundos oceânicos. Este episódio que teve lugar durante o Toarciano, resultou de um Evento Anóxico Oceânico (T-OAE), e afectou os mares epicontinentais à escala global. O nanoplâncton calcário, um grupo de organismos extremamente sensível às variações nas condições ambientais que têm lugar na camada superficial das massas de água, foi profundamente afectado. Foi somente no final do Toarciano Inferior que a sua recuperação se iniciou. Apesar de já muito se ter escrito sobre o T-OAE, a previsível recuperação deste grupo nunca foi sistemática nem detalhadamente estudada. Até hoje, não se sabia ainda se esta recuperação teria sido relativamente rápida, ou resultado de um processo lento e gradual que teria durado milhões de anos. Durante o Toarciano Inferior, quando as condições ambientais eram extremamente instáveis, ocorreram importantes e drásticas oscilações na temperatura e no nível médio dos oceanos. Após o T-OAE e durante todo o Toarciano e Aaleniano Inferior, as oscilações do nível médio dos oceanos e de temperatura são bastante mais suaves. À medida que a comunidade fitoplanctónica instalada na zona fótica recupera das condições extremas anteriores, os nichos ecológicos antes ocupados por nanoplâncton calcário, começam novamente a ser preenchidos. Apesar das prolongadas e suaves variações abióticas, é num ambiente então mais estável, que melhor se pode observar a evolução deste grupo, e de que forma as suas relações sinecológicas se alteraram ao longo de aproximadamente 10 milhões de anos. Apesar de ser considerado como um período onde a comunidade nanoplanctónica sofreu importantes alterações, nada se sabe em concreto que alterações foram essas que tiveram lugar após o TOAE num local tão estratégico como a Bacia Lusitânica. Situada na extremidade Oeste do Tétis e fazendo parte de um rift originado pela abertura do Atlântico, a Bacia Lusitânica actuou como um corredor que ligava livremente as massas de água das províncias mediterrânica e NW do Tétis, sendo por estas, activamente influenciada. Por essa razão, tal situação geográfica constitui um local excepcional para se estudar a comunidade de nanoplâncton calcário, uma vez que o seu registo fóssil compreende espécies típicas destas duas províncias do Tétis

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