A abertura do Oceano Atlântico Sul durante o Eocretaceo está registrada na Plataforma Continental da América do Sul em derrames de basaltos continentais, enxames de diques máficos e bacias do tipo rift. Uma revisão do estado de conhecimento sobre os aspectos estruturais, tectônicos e geocronológicos dos enxames de diques máficos do Sul-Sudeste do Brasil foi tema de estudo desta dissertação. Análises estruturais realizadas em afloramentos nos enxames de diques Santos-Rio de Janeiro), Ponta Grossa e Florianópolis indicaram que a intrusão desses corpos ocorreu na crosta aproveitando sempre estruturas pré-existentes do embasamento rúptilmente deformado em eventos anteriores. Os Enxames de diques do Sul-Sudeste do Brasil marcam o início do processo de rifteamento e tendem a acompanhar as bordas ou truncar transversalmente o rift . Os diques podem ser utilizados como indicadores da direção do esforço principal mínimo (\'sigma\'3), bem como da direção de estiramento crustal. Estudos realizados no Enxame de Diques Santos-Rio de Janeiro, de direção geral NE-SW, indicaram que a intrusão na crosta ocorreu em condições rúpteis onde \'sigma\'3 era horizontal e orientado na direção geral NW-SE. No Enxame de Diques Florianópolis, com direção geral NNE-SSW, os estudos realizados indicaram que a intrusão também ocorreu em condições rúpteis da encaixante, onde \'sigma\'3 estava orientado na direção WNW-ESE, horizontal. O Enxame de Diques de Ponta Grossa de direção NW-SE, também se alojou na crosta em condições rúpteis, onde \'sigma\' 3 estava orientado na direção NE-SW, igualmente horizontal. Análises estatísticas de 367 datações radiométricas do Magmatismo Serra Geral (derrames e enxames de diques), envolvendo as sistemáticas isotópicas K-Ar, Ar-Ar e U-Pb indicaram que a sistemática U-Pb é a mais precisa e exata. Embora existam apenas 06 dados disponíveis na bibliografia (U-Pb 04 SHRIMP; 02 TIMS), estes definem uma idade mínima de ~134 Ma. No caso dos enxames de diques, as datações disponíveis não são precisas suficientes para estabelecer qualquer relação cronológica entre os enxames. Os resultados desta dissertação corroboram estudos anteriores realizados desde a década de 1940 por pioneiros da Geologia do Brasil, destacando Victor Leinz, Moraes Rego, Fernando Flávio Marques de Almeida, Eduardo Damasceno, José Moacyr Vianna Coutinho e Gilberto Amaral. A revisão bibliográfica feita sobre o tema demonstra a importância dos trabalhos destes autores no tema de estudo. / The opening of the South Atlantic Ocean during the Early Cretaceous is recorded on the continental shelf of South America in floods of continental basalts, mafic dyke swarms and rift basins. A review of the state of knowledge about the structural, tectonic and geochronological data of mafic dyke swarms of South-East Brazil was the subject of this dissertation. Structural analyzes performed on outcrops on the dyke swarms of Santos-Rio de Janeiro, Ponta Grossa and Florianopolis showed that these bodies intruded the crust through pre-existing brittle and ductile structures of the basement deformed in previous events. The dyke swarms of South-East Brazil, that marked the beginning of the rifting process, tend to follow the edges or truncate across the rift borders. Dykes can be used as indicators of the direction of least principal stress (\'sigma\'3) as well the direction of crustal stretching. Studies in NE-SW Santos-Rio de Janeiro Dyke Swarm, indicated that the intrusion occurred in brittle conditions was \'sigma\'3 horizontal and oriented in NW-SE direction. The NNE-SSW Florianopolis Dyke Swarm also indicated that the intrusion occurred under brittle conditions of the host rocks, where \'sigma\'3 was oriented in WNW-ESE direction and horizontal. The NW-SE Ponta Grossa Dyke Swarm also intruded the host rock under brittle conditions where \'sigma\'3 was oriented NE-SW direction also horizontal. Statistical analysis of 367 radiometric ages of the Serra Geral Magmatism (lavas, dike swarms and sills), involving the K-Ar, Ar-Ar and U-Pb systematics indicate that the U-Pb is the most precise and accurate. Although there are only 06 available data in the literature (04 U-Pb SHRIMP, TIMS 02), they define a minimum age of ~ 134 Ma. For the dike swarms, the available radiometric data are not precise enough to establish any chronological relation between the swarms. The results of this work confirm previous studies conducted since the 1940s by pioneers of brazilian Geology, highlighting Victor Leinz, Moraes Rego, Fernando Flavio Marques de Almeida, Eduardo Damasceno, José Vianna Moacyr Coutinho and Gilberto Amaral. The literature review that was done on the subject demonstrates the importance of these authors for this study.

A interação entre troposfera e estratosfera tem grande influência e é de grande importância nos processos de ciclogênese em superfície. Entretanto, não se conhece exatamente a frequência destas interações e nem como podem influenciar na intensidade de ciclones em geral. Este trabalho tem como objetivo geral estudar como os altos níveis da atmosfera afetam o desenvolvimento de ciclones em superfície na América do Sul e Oceano Atlântico Sul, utilizando o conceito de vorticidade potencial (VP). Através de dados de ciclones rastreados em superfície e VP em 300 hPa desenvolveu-se um algoritmo que associa automaticamente os ciclones em superfície com anomalias de vorticidade potencial (AVP). Para o período 1998-2003, fez-se então a separação dos ciclones em associados (AAVP) e não-associados (NAVP) a AVP. De forma geral, observou-se que a maior parte dos ciclones AAVP concentra-se na região oceânica extratropical e os NAVP preferencialmente na região continental próximo de 30°S e em latitudes subtropicais. Para todo o período analisado, o número total de ciclones AAVP (55%) superou o número de NAVP (45%), sendo o ano de 2002 o único que apresentou número maior de eventos NAVP. Quanto à distribuição sazonal, os ciclones AAVP são mais frequentes nos meses de inverno e primavera, enquanto que os NAVP nos meses de verão. O tempo de vida dos NAVP é menor que dos AAVP, além de possuírem menor intensidade (de acordo com a pressão central média). Além destes fatores, a distância percorrida e a velocidade médias dos ciclones NAVP são menores do que dos AAVP. As composições dos campos sinóticos mostram que nos eventos NAVP, independente da estação do ano, a troposfera é mais quente que nos AAVP. Nos NAVP a forçante térmica é essencial para a formação do ciclone, enquanto que nos AAVP a AVP induz vorticidade ciclônica primeiro em altos níveis, que então se propaga para baixos níveis. Através da análise dos campos sinóticos, notou-se maior baroclinia nos casos NAVP, pois tanto os cavados em altos e médios níveis quanto a corrente de jato permanecem favorecendo o desenvolvimento do ciclone em superfície, enquanto que nos AAVP o centro do ciclone em superfície está verticalmente quase alinhado ao cavado. Centros de vorticidade relativa ciclônica em 500 hPa desprendem-se do escoamento de oeste em todas as estações para os casos AAVP, porém, no verão, isto também é visto nos NAVP. / The process of troposphere-stratosphere interaction has influence and is very important on surface cyclogenesis. However, the frequency of these interactions and how they influence the intensity of cyclones is not known exactly. The main objective of this work is to study how the upper levels affect the development of surface cyclones in South America and South Atlantic Ocean using the concept of potential vorticity (PV). Cyclone tracking data and 300 hPa PV were used to develop an algorithm that automatically associates the surface cyclones with potential vorticity anomaly (PVA). For the period 1998-2003, the cyclones were separated as associated (APVA) and non-associated (NPVA) with PVA. In general, it was observed that most of the APVA cyclone was concentrated in extratropical oceanic region, while NPVA cyclones form over the continent preferably around 30°S and subtropics. The total number of APVA cyclones (55%) exceeds the number of NPVA (45%), except for 2002. In regard to seasonal distribution, the APVA cyclones are more frequent in winter and spring months while NPVA in summer months. The lifetime of NPVA cyclones is shorter and they are less intense than APVA (according to the average central pressure). In addition to these factors, the mean traveled distance and mean velocity are smaller in the NPVA than in APVA. The composites of the synoptic fields show that in NPVA events, regardless of the season, the troposphere is warmer than in APVA. In NPVA cases the thermal forcing is essential to the cyclogenesis, while in the APVA the cyclonic vorticity induced by PVA at upper levels propagating to low levels is more important. The NPVA cases present more baroclinic characteristics which the upper and mid-level troughs accompanied by the jet stream favoring the surface cyclone development, whereas in the APVA the surface cyclone center remains almost vertically aligned with these troughs. For APVA cases, the centers of cyclonic vorticity at 500 hPa detach from westerly flow in all seasons however in summer this is also seen in NPVA.

Through analysis of large-scale ocean gyre dynamics from simulation results of the ocean component of the Community Earth System Model version 1 - the Parallel Ocean Program version 2 (CESM1-POP2) - this study builds upon existing research suggesting recent changes in the circulation of global subtropical gyres with respect to the South Atlantic Ocean. Results all point to an increase in the total counterclockwise circulation and a southward displacement of the sub- tropical gyre system. The northern boundary of the South Atlantic Subtropical Gyre (SASG) is represented by the bifurcation of the southern branch of the South Equatorial Current (sSEC) into the North Brazil Undercurrent/Current (NBUC/NBC) to the north and the Brazil Current (BC) to the south. The sSEC Bifurcation Latitude (SBL) dictates the partition between waters flowing poleward and those flowing equatorward. Although a northward migration of the SBL would be expected with the gyre spin up and associated poleward transport increase, the SBL migrates southwards at a rate of 0.051o/yr, in conjunction to a substantial increase in the equatorward advection of waters within the sSEC-SBL-NBUC system, which is included in the upper-branch of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. / Através de análises da dinâmica de grande-escala do giro oceânico, proveniente dos resultados de simulação da componente oceânica do Community Earth System Model versão 1 - o Parallel Ocean Program versão 2 (CESM1-POP2) - este estudo se baseia em estudos prévios sugerindo mudanças recentes na circulação dos giros subtropicais globais, com respeito ao oceano Atlântico Sul. Os resultados apontam para uma intensificação da circulação anti-horária e um deslocamento para sul de todo o sistema do giro subtropical. A borda norte do Giro Subtropical do Atlântico Sul (GSAS) é representada pela bifurcação do ramo sul da Corrente Sul Equatorial (CSEs) em Subcorrente/Corrente Norte do Brasil (SCNB/CNB) para norte e Corrente do Brasil (CB) para sul. A Latitude da Bifurcação da CSEs (LBC) determina a partição entre as águas fluindo em direção ao pólo e aquelas fluindo em direção ao equador. Embora seja esperada uma migração para norte da LBC com a aceleração da circulação do giro e consequente aumento do transporte em direção ao pólo, a LBC migra para sul a uma taxa de 0.051o/ano. Esta migração ocorre em conjunto à um aumento substancial na advecção de águas em direção ao equador com o sistema CSEs-LBC-SCNB, o qual está incluso no ramo superior da Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-02T14:10:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar assuntos on 2014-08-06T16:10:02Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-10T17:02:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T12:41:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T12:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) Previous issue date: 1983 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / KFA - Kernforschungsanlage / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / Na primeira parte deste trabalho foram desenvolvidos estudos de magnetismo de rochas e paleomagnetismo em amostras de rochas vulcânicas do Nordeste brasileiro. As idades das amostras compreende os períodos Jurássico e Cretáceo. Com este objetivo foram amostradas quatro áreas tendo sido estudado um total de 496 amostras em 55 sítios. Para a coleta foi utilizada uma perfuradora portátil que extrai amostras de 2.5 cm de diâmetro. A orientação das amostras foi feita por meio de uma bússola magnética e de um clinômetro. Os espécimes foram submetidos a desmagnetizações por campo magnético alternado e em alguns poucos casos foi empregada a desmagnetização térmica. Atribuindo-se peso unitário a cada sítio foi determinada a direção média da magnetização remanescente característica de cada uma das áreas estudadas. As rochas vulcânicas do período Jurássico, localizadas na borda oeste da Bacia do Maranhão (Porto Franco-Estreito), apresentaram uma direção media em que D= 3.9°, I= -17.9° com α95= 9.3°, k= 17.9, N= 15 e todos os sítios apresentaram polaridade normal. Para esta área foi determinado o polo paleomagnético de coordenadas 85.3°N, 82.5°E (A95= 6.9º) que se localiza próximo a outros polos paleomagnéticos conhecidos para esse período. As rochas da borda leste da Bacia do Maranhão (Teresina-Picos-Floriano) de idade cretácica inferior apresentaram uma direção média de magnetização remanescente característica tal que D= 174.7°, I= +6.0º com α95= 2.8º, k= 122, N= 21 e todos os sítios apresentaram polaridade reversa. O polo paleomagnético associado a elas apresentou por coordenadas 83.6°N, 261.0°E (A95=1.9°) e mostrou concordância com outros polos sul americanos de mesma idade. No Rio Grande do Norte foi estudado um enxame de diques toleíticos também de idade cretácica inferior, cuja direção média da magnetização remanescente característica encontrada foi D= 186.6º, I= +20.6º com α95= 14.0° e k= 12.9, N= 10. Os sítios desta área apresentaram magnetizações com polaridades normal a reversa. O polo paleomagnético obtido se localiza em 80.6°N e 94.8°E com A95= 9.5°. O estudo das rochas vulcânicas da província magnética do Cabo de Santo Agostinho indicou para a região um valor de D= 0.4º, I= -20.6º com α95= 4.8° e k= 114, N= 9 para a magnetização remanescente característica. Todos os sítios apresentaram polaridade normal e o polo paleomagnético determinado apresentou as seguintes coordenadas: 87.6ºN, 135ºE com A95= 4.5º. Foi discutida a eliminação da variação secular das direções obtidas, de forma que cada polo apresentado nesta dissertação é verdadeiramente um polo paleomagnético. A análise dos minerais magnéticos portadores da remanência, efetuada por curvas termomagnéticas ou por difração de Raio-X, indicou na maior parte das ocorrências, a presença de titanomagnetita pobre em titânio. A presença de maguemita e algumas vezes hematita, na maior parte das vezes resultado de intemperismo, não anulou a magnetização termoremanente associada à época de formação da rocha, que foi determinada após a aplicação de técnicas de desmagnetização aos espécimes. Pelas curvas termomagnéticas obteve-se, para a maioria das amostras, uma temperatura de Curie entre 500 e 600ºC. Os casos mais freqüentes indicaram a ocorrência de titanomagnetita exsolvida, em que foram observadas a presença de uma fase próxima à magnetita e outra fase rica em titânio, próxima à ilmenita, resultado de oxidação de alta temperatura. A segunda parte do trabalho diz respeito à determinação da época de abertura do oceano Atlântico Sul por meio de dados paleomagnéticos. Entretanto ao invés de se utilizar o procedimento comumente encontrado na literatura, e que se baseia nas curvas de deriva polar aparente de cada continente, foi aplicado um teste estatístico que avalia a probabilidade de determinada posição relativa entre os continentes ser válida ou não, para determinado período em estudo. Assim foi aplicado um teste F a polos paleomagnéticos da África e da América do Sul, dos períodos Triássico, Jurássico, Cretáceo Inferior e Cretáceo Médio-Superior, tendo sido estudadas situações que reconstituem a posição pré-deriva dos continentes e configurações que simulem um afastamento entre eles. Os resultados dos testes estatísticos indicaram, dentro de uma probabilidade de erro de menos de 5%, que a configuração pré-deriva de Martin et al (1981) é compatível com os dados paleomagnéticos do Triássico, mas apresenta uma diferença significativa para os paleopolos de Jurássico, Cretáceo Inferior, Cretáceo Médio-Superior. Outras reconstruções pré-deriva testadas apresentaram o mesmo resultado. A comparação entre os polos paleomagnéticos da América do Sul e da África, segundo uma reconstrução que admite uma pequena abertura entre os continentes, como a proposta por Sclater et al (1977) para 110 m.a. atrás, indicou que os dados do Triássico não são compatíveis com este afastamento. Por outro lado os paleopolos do Jurássico e do Cretáceo Inferior, embora mais antigos que a data sugerida pela reconstrução, são consistentes com esta separação dentro de uma probabilidade de erro de menos de 5%. Os dados do Cretáceo Médio-Superior se mostraram consistentes com a reconstrução sugerida para 80 m.a. atrás por Francheteau (1973) e que propõe uma separação maior entre os continentes. Com base na premissa de deslocamentos de blocos continentais rígidos a análise dos resultados obtidos indicou que América do Sul e África estavam unidas por suas margens continentais opostas no período Triássico e que uma pequena separação entre estes continentes, provavelmente devida a uma rutura inicial, ocorreu no Jurássico e se manteve, então, aproximadamente estacionária até o início do Cretáceo Inferior. Esta conclusão difere da maior parte dos trabalhos que discutem a abertura do oceano Atlântico Sul. Os dados do Cretáceo Médio-Superior são compatíveis com um afastamento rápido e significativo entre os continentes naquele período. / In the first part of this paper palaeomagnetic and rock magnetism investigations were developed in volcanic samples from the Northeast of Brasil. The age of the samples spans the Jurassic and Cretaceous periods. To accomplish this task four areas were studied and a total of 495 samples from 56 cites were analyzed. A portable drilling machine with 2.5 cm core diameter was used to collect the samples. The orientation of the samples were obtained by means of a magnetic compass, and a clinometer. The specimens were submitted to alternating field demagnetization and in, a few cases, to thermal demagnetization. Giving unit weight to each site the mean direction of the characteristic remanent magnetization of each one of the studied areas were determined. The volcanic rocks from Jurassic, lying in the western part of the Maranhão Basin (Porto Franco - Estreito) , yielded the mean direction: declination D=3.9º, inclination I=-17.9°, with the circle of 95% of confidence α95=9.3º, precision parameter k=17.9, number of sites N=15. All sites showed normal polarity. For this area was determined a palaeomagnetic pole with coordinates 85.3°N, 82.5°E (circle of 95% of confidence A95 = 6.9º) that is situated near other known palaeomagnetic poles for this period. The Lower Cretaceous rocks from the eastern part of the Maranhão Basin (Teresina-Picos-Floriano) yielded a mean direction for the characteristic remanent magnetization having D= 174.7º, I=6.0°, α95=2.8º, k=122, N=21. All sites showed reversed polarity. The calculated palaeomagnetic pole associated with these rocks has coordinates 83.6°N, 261.0ºE (A95= 1.9°) and is in agreement with other South American poles of the same age. In Rio Grande do Norte a swarm of Lower Cretaceous tholeiitic dikes was studied having a characteristic mean direction with D= 186.6º, I= 20.6º with α95= 14.0º, k= 12.9, and N= 10. The sites in this area showed mixed polarity. The computed palaeomagnetic pole is located at 80.6ºN and 94.8ºE with A95= 9.5º. The study of the volcanic rocks of the magmatic province of Cape Santo Agostinho yielded the following values for the characteristic remanent magnetization D= 0.4º, I=-20.6º with α95= 4.8º, k=114, N=9. All sites showed normal polarity and the calculated paleomagnetic pole has the coodinates: 87.6ºN 135ºE with A95= 4.5. The secular variation of the obtained directions was discussed so that each pole presented in this paper is really a palaeomagnetic pole. The analysis of the magnetic minerals of these samples was done by thermomagnetic curves and by X-ray diffraction. In most cases the magnetic phase in the rocks is mainly titanomagnetite with poor titanium content. Maghemite and sometimes hematite, usually a product of weathering, did not obscure the initial thermoremanent magnetization of these rocks. Generally the determined Curie temperature lies between 500-600º C. Frequently it was observed that the exsolved titanomagnetite has a phase near magnetite and another phase rich in titanium, near ilmenite, as a result of high temperature oxidation. The second part of this paper deals with the determination of the time of the opening of the South Atlantic ocean by means of palaeomagnetic data. In this paper, however, instead of using the polar wandering paths of the continents (the usual method) statistical tests were applied that give the probability that a certain configuration for the two continents be consistent or not with the palaeomagnetic data for a chosen period. For the Triassic, Jurassic, Lower Cretaceous and Middle-Upper Cretaceous periods the palaeomagnetic poles for Africa were compared with the respective poles of South America in pre-drift configuration by means of an F-test. Other configurations that indicate some separation between the two continents were also tested. The results of the tests showed that the pre-drift reconstruction after Martin et al (1981) is consistent with the palaeomagnetic data for Triassic, but there is a significant difference between the respective Jurassic, Lower Cretaceous and Middle-Upper Cretaceous palaeopoles for the two continents, with a probability of error of less than 5%. Other pre-drift reconstructions were tested and the results were the same. Comparing the pole positions for South America and Africa in a configuration that indicates a small separation between the two continents, as the one suggested by Sclater et al (1977) for 110 m.y.B.P. one finds a significant difference for the Triassic data. For the Jurassic and Lower Cretaceous palaeomagnetic poles, which are, however, earlier than the suggested date of the reconstruction, the results are consistent with that separation of the continents with a probability of error of less than 5%. The reconstruction for 80 m.y.B.P., after Francheteau (1973), indicanting a larger separation between the continents, is consistent with the Middle-Upper Cretaceous palaeomagnetic poles. Assuming the premise of the movements of crustal blocks relative to each other as rigid blocks, the results of the F-test indicated that South America and Africa were close together during Triassic. There was, nevertheless, a small separation between the continents in Jurassic, probably due to an earlier rifting event, and this separation was stationary until Lower Cretaceous time. This result is different from the most part of the papers that discuss the openning of the South Atlantic ocean. The Middle-Upper Cretaceous data are compatible with a fast and significant spreading of the continents in that period.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-18T13:52:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoGravimetricaMagnetica.pdf: 9202895 bytes, checksum: 8901637758bc80645a2afb69a5282b66 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T16:52:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoGravimetricaMagnetica.pdf: 9202895 bytes, checksum: 8901637758bc80645a2afb69a5282b66 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T16:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoGravimetricaMagnetica.pdf: 9202895 bytes, checksum: 8901637758bc80645a2afb69a5282b66 (MD5) Previous issue date: 1989 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em Janeiro de 1980, foi realizada a Operação Bode Verde I do Projeto CENTRATLAN, que constou da coleta de dados geofísicos e geológicos na área central da Cadeia Mesoatlântica (CMA), a sul da Ilha de Ascensão. Esta operação fez parte de um convênio firmado entre a Marinha Americana e a Marinha Brasileira, cujo objetivo era investigar o Oceano Atlântico Sul, especialmente a área onde se estende a província fisiográfica da Cadeia Mesoatlântica. Com o objetivo de estudar a Zona de Fratura Dupla Bode Verde, e assim conhecer melhor esta feição tão marcante no fundo oceânico e margem continental, foram tratados e interpretados os dados batimétricos, gravimétricos e magnéticos colhidos na operação anteriormente citada. A análise dos dados batimétricos permitiu uma definição para esta zona de fratura, com o seu caráter duplo marcado pela presença de duas calhas contínuas, paralelas entre si, e separadas por um alto que tem o seu próprio "rift-valley". As anomalias gravimétricas encontradas confirmam o caráter duplo, com os dois mínimos observados correspondendo às duas calhas da fratura. Estas calhas separam um bloco crustal de aproximadamente 40 km de largura. Com base nos dados gravimétricos, foram construídas nove seções crustais sobre a zona de fratura, que permitiram observar que a interface crosta-manto sofre um afinamento crustal embaixo das paredes da fratura. Esta interface, que encontra-se normalmente a uma profundidade de 8-9 km, passa a atingir profundidades de 5.5-6.0 km abaixo das paredes da fratura, com a crosta apresentando uma espessura de 2.0 km nestas partes. Este afinamento crustal é causado pela subida de material do manto. A extensiva alteração hidrotermal que ocorre na depressão central da fratura, pode ser a responsável pelo menor afinamento crustal observado nesta parte da zona de fratura. Para a interpretação dos dados magnéticos, foi usada uma escala de tempo de polaridade magnética entre o Cretáceo Inferior e o Cenozóico, e uma taxa de espalhamento oceânico de 2.0 cm/ano. Para a camada de basalto, que é responsável por parte das anomalias magnéticas observadas, foi usada uma espessura média de 0.5 km. Nas paredes da zona de fratura, ocorre uma diminuição na espessura desta camada, havendo uma interrupção da mesma na depressão central da fratura. / In January 1980, the CENTRATLAN Project Bode Verde I was conducted by collecting geophysical and geological data at the central portion of the Middle Atlantic Ridge, south of Ascensão Island. This research was done within an agreement between the US-American and Brazilian Navy. With the objective to describe the geology of the Bode Verde fracture zone and to understand the origins of this feature on the ocean floor and continental margin, bathimetric, gravimetric and magnetic data were collected. The analysis of the bathimetric data allowed to describe this feature as a doubled fractured zone, marked by two continuous troughs, parallel to each other, separated by a high with its own rift-valley. The gravimetric anomalies confirm this double feature, with the two observed gravimetric minimum corresponding to the two troughs of the fracture zone. These troughs separate a crustal block of approximately 40 km width. Based on gravimetric data it was possible to construct nine crustal sections of the fracture zone. They permitted to observe a thinning of the crust-mantle interface beneath the fracture walls. The interface crust-mantle that usually has a depth of 8-9 km, is only 5.5-6.0 km deep beneath the fracture walls with a crust thickness of about 2.0 km. The crustal thinning is caused by the ascent of mantle material. The hidrothermal alteration in the central trough of the fracture can be responsible for the minor crustal thinning observed in this part of the fracture zone. For the interpretation of the magnetic data was used a time scale of magnetic polarity between the Lower Cretaceous and Cenozoic and a spreading rate of the ocean floor of about 2.0 cm/year. For interpretation a thickness of 0.5 km was estimated for the basalt layer, which is responsible for the observed magnetic anomalies. lts thickness decreases in the fracture walls, being interrupted at the central trough fracture.

Through analysis of large-scale ocean gyre dynamics from simulation results of the ocean component of the Community Earth System Model version 1 - the Parallel Ocean Program version 2 (CESM1-POP2) - this study builds upon existing research suggesting recent changes in the circulation of global subtropical gyres with respect to the South Atlantic Ocean. Results all point to an increase in the total counterclockwise circulation and a southward displacement of the sub- tropical gyre system. The northern boundary of the South Atlantic Subtropical Gyre (SASG) is represented by the bifurcation of the southern branch of the South Equatorial Current (sSEC) into the North Brazil Undercurrent/Current (NBUC/NBC) to the north and the Brazil Current (BC) to the south. The sSEC Bifurcation Latitude (SBL) dictates the partition between waters flowing poleward and those flowing equatorward. Although a northward migration of the SBL would be expected with the gyre spin up and associated poleward transport increase, the SBL migrates southwards at a rate of 0.051o/yr, in conjunction to a substantial increase in the equatorward advection of waters within the sSEC-SBL-NBUC system, which is included in the upper-branch of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. / Através de análises da dinâmica de grande-escala do giro oceânico, proveniente dos resultados de simulação da componente oceânica do Community Earth System Model versão 1 - o Parallel Ocean Program versão 2 (CESM1-POP2) - este estudo se baseia em estudos prévios sugerindo mudanças recentes na circulação dos giros subtropicais globais, com respeito ao oceano Atlântico Sul. Os resultados apontam para uma intensificação da circulação anti-horária e um deslocamento para sul de todo o sistema do giro subtropical. A borda norte do Giro Subtropical do Atlântico Sul (GSAS) é representada pela bifurcação do ramo sul da Corrente Sul Equatorial (CSEs) em Subcorrente/Corrente Norte do Brasil (SCNB/CNB) para norte e Corrente do Brasil (CB) para sul. A Latitude da Bifurcação da CSEs (LBC) determina a partição entre as águas fluindo em direção ao pólo e aquelas fluindo em direção ao equador. Embora seja esperada uma migração para norte da LBC com a aceleração da circulação do giro e consequente aumento do transporte em direção ao pólo, a LBC migra para sul a uma taxa de 0.051o/ano. Esta migração ocorre em conjunto à um aumento substancial na advecção de águas em direção ao equador com o sistema CSEs-LBC-SCNB, o qual está incluso no ramo superior da Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, 2007. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-02-18T17:26:18Z No. of bitstreams: 1 2007_karina_attisano.pdf: 8850374 bytes, checksum: 292caec84f69bf4efc38580f79e98729 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-13T18:40:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_karina_attisano.pdf: 8850374 bytes, checksum: 292caec84f69bf4efc38580f79e98729 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T18:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_karina_attisano.pdf: 8850374 bytes, checksum: 292caec84f69bf4efc38580f79e98729 (MD5) Previous issue date: 2007 / A costa sul do Brasil, constituída pelas áreas costeiras e oceânicas do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, é conhecida como uma das regiões de maior potencial pesqueiro de todo o litoral brasileiro. Isto se deve, sobretudo, a presença de várias massas de água que interagem formando um sistema complexo, dinâmico e altamente produtivo. Além dos intensos processos de mistura, essas regiões apresentam frentes termohalinas e ação de ventos. O presente trabalho apresenta um diagnóstico comparativo, de enfoque químico, entre a plataforma das regiões de Santa Marta (SC) e Albardão (RS). Para tanto, são utilizados parâmetros hidroquímicos, amostrados em 33 estações oceanográficas importantes para a avaliação da produção biológica, e também a interpretação dos processos oceanográficos. Ao efetuar a comparação entre as referidas regiões de plataforma, durante o inverno de 2005, observou-se claramente maiores concentrações de nutrientes dissolvidos na região do Albardão, devido a menor influência da Água Tropical, apresentando-se submetida a processos oceanográficos mais intensos resultantes da proximidade à Convergência Subtropical, da intrusão da Água Subtropical de Plataforma (através do paleocanal), da formação da Frente Subtropical de Plataforma, frentes frias e do volume de descarga continental substancial proveniente do Rio do Prata, Lagoa dos Patos e do transporte subterrâneo que potencializam a dinâmica entre as massas de água, elevando a produtividade da região. / The southern Brazilian Coast comprises of the coastal and oceanic areas of Rio Grande do Sul and Santa Catarina and is a region with the highest fishing potential along the Brazilian coast. This is due to the presence of several water masses that interact form a complex, dynamic and highly productive system. Mixing is also provided by thermohaline fronts, upwelling and wind. The present work presents a diagnosis, using hydrochemical data, between Santa Marta Shelf (SC) and Albardão (RS) (33 oceanographic stations) to determine biological production and other oceanographical processes. During the 2005 winter there were higher nutrients concentrations in Albardão zone, due to less influence of Tropical Water. There is high productivity in the region due to mixing of water masses by proximity to Subtropical Convergence, intrusion of the Subtropical Water on to the Shelf (through the paleochannel), formation of Subtropical Shelf Front, groundwater transport, cold fronts discharge from Prata River, Patos Lagoon.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-28T16:36:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Beatriz Andrade da Silva Marques.pdf: 4181094 bytes, checksum: 0f82a71603a769606e160fbeabb2e770 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T16:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Beatriz Andrade da Silva Marques.pdf: 4181094 bytes, checksum: 0f82a71603a769606e160fbeabb2e770 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O vulcanismo é um potencial agente fertilizador de via eólica para os oceanos. Para as últimas décadas, o sensoriamento remoto tem sido uma ferramenta importante no sentido de avaliar em tempo quase-real alterações de parâmetros nos oceanos durante os episódios de erupção vulcânica, em geral com alta resolução temporal e espacial. Evidências experimentais ainda são pouco reportadas, sobretudo para o hemisfério sul. Este trabalho investiga a resposta biológica decorrente do aporte das cinzas expelidas durante o evento eruptivo de 2011 do complexo vulcânico andino Puyehue-Cordón Caulle em águas do Atlântico Sul / Oceano Austral. Duas abordagens foram empregadas no estudo: (1) sensoriamento remoto orbital; e (2) experimento de fertilização em microcosmo. A investigação feita por meio de sensoriamento remoto utilizou os parâmetros satelitais Espessura Óptica de Aerossol (AOT), Concentração de Clorofila-a (CHL-a) e Temperatura da Superfície do Mar (SST), aquisitados pelo sensor MODIS/Aqua e acessados através do portal Ocean Color mantido pelo OBPG/NASA. O contexto pós-erupção foi avaliado comparando os valores dos parâmetros para o ano (2011) com o valor da série histórica criada com dados de 2002 à 2010. O bioensaio de fertilização foi realizado com as cinzas vulcânicas do evento eruptivo em questão, com tréplicas do controle e outros três tratamentos, distintos em massa de cinzas inserida, em águas coletadas no centro da Passagem de Drake. Os resultados obtidos a partir das duas abordagens deste trabalho, sensoriamento remoto e bioensaio, não são taxativos sobre o acoplamento entre a deposição das cinzas da erupção do complexo vulcânico Puyehue-Cordón Caulle e a possível ocorrência de um evento de fertilização oceânica. Através da análise por sensoriamento remoto é possível notar para o período de intensificação dos ventos de oeste do mesmo ano – primavera-verão – que há picos nas medidas de espessura óptica da atmosfera e de concentração de clorofila, que atingem valores maiores que a média histórica. Isto indica que houve aporte de material continental e que este foi suficiente para propiciar maior desenvolvimento algal no oceano. Estes resultados indicam que a poeira mineral, constituída por material de erosão continental com a contribuição dos depósitos de composições distintas de cinzas expelidas nas diversas erupções andinas, é capaz de prover micronutrientes escassos na coluna d’água ao fitoplâncton, com aumento de biomassa algal de uma comunidade fitoplanctônica não limitada por outros parâmetros (condições de irradiação suficiente, temperaturas menos baixas, camadas de mistura mais rasas e pressão de predação menos intensa). A hipótese também poderia esclarecer a falta de resultados conclusivos do bioensaio feito apenas com as cinzas, sem qualquer beneficiamento de outras fontes continentais / Volcanism is a potential agent for fertilizing by wind the oceans. In the last decades, remote sensing has been an important tool that allows evaluations of near-real-time changes in oceanographic parameters during episodes of volcanic eruptions, in general with high temporal and spatial resolution. Experimental evidences are still poorly reported, especially for the southern hemisphere. This work investigates the biological response resulting from the input of ash expelled during the 2011 eruptive event of the Andean volcanic complex Puyehue-Cordón Caulle over waters of the Atlantic Ocean / Southern Ocean. Two approaches were employed in the study: (1) remote sensing; and (2) fertilization experiment. The research carried out by means of remote sensing, used the satellite parameters Aerosol Optical Thickness (AOT), Concentration of Chlorophyll-a (CHL-a) and Sea Surface Temperature (SST), acquired by MODIS / Aqua and accessed through the Ocean Color portal maintained by OBPG / NASA. The context of post-eruption was assessed by comparing the values of the parameters for the year (2011) with the value of climatology created with data from 2002 to 2010. The fertilization bioassay was performed with volcanic ash from the considered eruption event, with rejoinders of four treatments, different in volume, in water collected in the Drake Passage. The results from the two approaches this work, remote sensing and bioassay, are not exhaustive of the coupling between the deposition of ash from the eruption of the Puyehue-Cordón volcanic complex Caulle and the possible occurrence of an ocean fertilization event. Through remote sensing analysis it is possible to note that, with the intensification period of westerly winds of the same year - spring and summer, there are peaks in aerosol optical thickness measurements of the atmosphere and in concentration of chlorophyll, which reach values higher than the historical average. This indicates that there has been input of continental material, and that this was sufficient to provide greater algal development in the ocean. These results indicate that the mineral dust, formed by continental erosion material with the contribution of deposits of different compositions of ash expelled in several Andean rash, is capable of providing scarce micronutrients in the water column to phytoplankton, with an increase of algal biomass in a phytoplankton community not limited by other parameters (sufficient irradiation conditions, less low temperatures, shallower mixing layers and less intense predation pressure). The hypothesis could also explain the lack of conclusive bioassay results done only with the ashes without any contribution of other continental sources

Understanding the interactions between ocean and atmosphere in regions of oceanographic fronts is of vital importance for the improvement of numerical models for weather and climate forecasting. In the South Atlantic Ocean (SAO) the meeting between the warm waters of the Brazil Current (BC) and the cold waters of the Malvinas (Falkland) Current (MC) in the region known as the Brazil-Malvinas Confluence (BMC), results in intense mesoscale oceanic activity and, for this reason, this region is considered one of the most energetic of the Global Ocean. The interactions resulting from the thermal contrast in regions oceanographic fronts of the OAS are investigated in this work through estimates of heat fluxes based on data collected in situ and by satellite. The results of this study show that the response to the thermal contrasts found in the ocean is in the form of heat fluxes and these fluxes are critical in modulating the atmospheric boundary layer (ABL). Estimation based on data collected in situ show that in the warm side (north) of the oceanographic front the fluxes are more intense (latent heat: 62 W/m² and sensible heat: 0.6 W/m²) than in the cold side (south) (latent heat: 5.8 W/m² and sensible heat: -13.8 W/m²). In the South Atlantic Current (SAC) along the 30° S parallel, heat fluxes are directly related to the meandering characteristic of the current. The data collected in situ, in addition to allow heat flux estimates at a better spatial resolution, were used to develop a new method for estimating the heat energy exchanged between the atmosphere and the ocean caused by the presence of mesoscale oceanic structures. This methodology consists in the comparison of a radiosonde profile taken over waters of the structure of interest and another taken over waters which do not belong to this structure. The methodology was used to estimate the heat energy transfer between the atmosphere and the ocean over the top of three structures sampled in the OAS. The estimation of the heat energy transferred by a warm eddy detached from the BC points to an energy in the latent (sensible) form of 1.6 1017 J (-2.8 1016 J) which corresponds to approximately 0.011 % of the total heat energy of the eddy transferred to the atmosphere during the field experiment and 0.78 % transferred during the supposed lifetime of the eddy (3 months). Along the CSA two oceanic structures were studied: (i) a cold meander that receives from the atmosphere energy in the latent (sensible) form of 1.4 106 J/m2 (5.4 105 J/m2), and (ii) warmer waters associated with a detached eddy from the Agulhas Current (AC) that transfer to the atmosphe heat energy of approximately 4 106 J/m2 an 5.7 106 J/m2 in the latent and sensible forms, respectively. The estimation of heat energy transfer on top of mesoscale oceanic structures clearly demonstrate the importance of these structures for the heat exchanges between the ocean and the atmosphere and must be taken into account in future works about this subject in the SAO. / A compreensão das interações entre oceano e atmosfera em regiões de frentes oceanográficas é de vital importância para o melhoramento de modelos numéricos de previsão do tempo e clima. No Oceano Atlântico Sul (OAS) o encontro entre as águas quentes da Corrente do Brasil (CB) com as águas frias da Corrente das Malvinas (CM), na região denominada Confluência Brasil-Malvinas (CBM), resulta em intensa atividade oceânica de mesoescala e, por esse motivo, essa região é considerada uma das mais energéticas do Oceano Global. As interações resultantes do contraste termal ao longo de regiões de frentes oceanográficas no OAS são investigadas neste trabalho através de estimativas de fluxos de calor baseadas em dados de satélite e dados coletados in situ. Os resultados do trabalho demonstram que a resposta aos contrastes termais encontrados no oceano se dá na forma de fluxos de calor e que esses fluxos são fundamentais na modulação da Camada Limite Atmosférica (CLA). As estimativas com base em dados coletados in situ demonstram que no lado quente (norte) da frente oceanográfica os fluxos são mais intensos (calor latente: 62 W/m² e calor sensível: 0,6 W/m²) que nos lado frio (sul) (calor latente: 5,8 W/m² e calor sensível: -13,8 W/m²). Na Corrente Sul Atlântica (CSA), ao longo do paralelo de 30° S, os fluxos de calor estão diretamente relacionados a característica meandrante da corrente. Os dados coletados in situ, além de possibilitarem estimativas de fluxo de calor com uma melhor resolução espacial, foram usados no desenvolvimento de uma nova metodologia para estimativa da energia calorífica trocada entre oceano e atmosfera em virtude da presença de estruturas oceânicas de mesoescala. Essa metodologia consiste na comparação entre um perfil de radiossonda tomado sobre águas da estrutura de interesse e outro tomado sobre águas que não pertencem a essa estrutura. A metodologia desenvolvida foi utilizada para determinar a transferência de energia calorífica entre oceano e atmosfera em três estruturas amostradas no OAS. A estimativa da energia calorífica transferida por um vórtice quente desprendido da CB aponta para uma energia na forma latente (sensível) de 1,6 1017 J (-2,8 1016 J) que corresponde a aproximadamente 0,011 % da energia calorífica total do vórtice transferida durante o experimento de campo e de 0,78 % da energia do vórtice transferidos durante o tempo suposto de vida do vórtice (3 meses). Ao longo da CSA, duas estruturas oceânicas foram estudadas: (i) um meandro frio que recebe da atmosfera uma energia na forma latente (sensível) de 1,4 106 J/m2 (5,4 105 J/m2) e (ii) águas mais quentes associadas a um vórtice desprendido da Corrente das Agulhas (CA) que transferem para a atmosfera uma energia calorífica de aproximadamente 4 106 J/m2 e 5,7 106 J/m2 nas formas latente e sensível, respectivamente. As estimativas da transferência de energia calorífica sobre estruturas oceânicas de mesoescala demonstram claramente a importância destas nas trocas de calor entre o oceano e a atmosfera e devem ser levadas em consideração em trabalhos futuros sobre o tema no OAS.

Este trabalho teve como objetivo investigar processos de interação ar-mar na porção leste da América do Sul e Oceano Atlântico adjacente ao longo do Holoceno (últimos 12.000 anos). Para isso, os efeitos de forçantes naturais sobre a variabilidade climática foram investigados em três escalas temporais: (i) milenar-centenária: efeitos de pulsos de degelo no Oceano Atlântico, e de variações nas forçantes solar e orbital sobre o modo dipolar subtropical do Atlântico sul e consequências sobre a precipitação, durante o Holoceno; (ii) cenário médio: efeitos de diferenças na forçante orbital em relação ao clima presente sobre a precipitação média no continente, durante o Holoceno médio (6.000 anos atrás), por meio de uma compilação de dados paleoclimáticos inédita para esse período, e comparação com resultados de simulações numéricas; (iii) multidecadal: efeitos de variações na forçante vulcânica ao longo do último milênio (850 a 1850 da Era Comum) sobre a variabilidade do modo equatorial do Atlântico e consequências sobre a precipitação na América do Sul. Os resultados mostraram efeitos dos eventos de rápido resfriamento do Hemisfério norte na variabilidade do modo dipolar subtropical do Atlântico sul, com consequências principalmente sobre a precipitação do Nordeste do Brasil. O cenário médio para o Holoceno médio apontou déficit hídrico na porção leste da América do Sul durante esse período, relacionado com menor quantidade de insolação de verão recebida pelo Hemisfério sul. A dificuldade na coleta de testemunhos marinhos foi identificada como um dos principais limitantes em estudos paleoclimáticos. O vulcanismo explosivo observado no último milênio resfriou a região tropical no ano da erupção, e enfraqueceu a relação entre a precipitação na porção leste da América do Sul e o modo equatorial do Atlântico. Finalmente, a presente tese demonstrou, por meio de comparações dados-modelo, a importância do Oceano Atlântico no regimes de chuva da América do Sul em diversas escalas temporais para climas onde a forçante antropogênica era pouco significativa. 195 pp. / This work investigates the air-sea interaction processes in eastern South America and the adjacent Atlantic Ocean for the Holocene (past 12,000 years). The effects of the natural forcings on climate variability were investigated in three time-scales: (i) millennial-to-centennial: effects of Atlantic meltwater pulses and changes in the solar and orbital forcings on the South Atlantic subtropical dipole, and rainfall impacts during the Holocene; (ii) mid-Holocene scenario: effects of changes in the orbital forcing, in comparison to the present-day conditions, on mean precipitation over the continent, during the mid-Holocene (6,000 years ago). This was achieved through an unpublished multiproxy compilation and comparison with numerical experiments; (iii) multidecadal: effects of changes in the volcanic forcing along the past millennium (850 to 1850 Common Era) on the variability of the Atlantic equatorial mode and consequences on precipitation over South America. Results show effects of the Northern Hemisphere cooling events on the variability of the South Atlantic subtropical dipole, with impacts mainly over Northeastern Brazil\'s rainfall. The mid-Holocene scenario results indicate a water deficit in eastern South America during this period related to a decrease in Southern Hemisphere summer insolation. The difficulty in marine cores sampling is identified as one of the main problems in current paleoclimate studies. The explosive volcanism observed during the past millennium cooled the tropical regions at the year of the volcanic eruption, and weakened the relation between the precipitation in eastern South America and the Atlantic equatorial mode. This thesis shows through data-model approaches the importance of the Atlantic Ocean on South America precipitation regimes in the climate timescales where the anthropogenic forcing was not so relevant. 195 pp.