Para dar suporte ao atual debate sobre as consequências climáticas da liberação antropogênica de CO2 na atmosfera, o refinamento do conhecimento sobre mudanças climáticas e oceanográficas no passado é necessário. A Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) tem papel fundamental na oceanografia e clima das áreas sob influência do Oceano Atlântico, controlando diretamente a estratificação e distribuição de massas d\'água, a quantidade de calor transportada pelo oceano e os ciclo e armazenamento de compostos químicos, como o CO2 em mar profundo. A formação e circulação da Água Intermediária Antártica (AIA), envolvida no transporte de calor e sal para o giro subtropical do Hemisfério Sul e nas teleconexões climáticas entre altas e baixas latitudes, é componente importante do ramo superior da CRMA. A reconstrução de propriedades de massas de água intermediárias é, portanto, importante para a compreensão dos sistemas de retroalimentação entre oceano-clima. No entanto, informações quanto a evolução da AIA continuam limitadas. Oscilações da CRMA e consequentes mudanças na distribuição de calor tem implicações importantes para o clima Sul Americano, influenciando a disponibilidade de umidade para o Sistema de Monções Sul Americano (SMSA), via temperatura da superfície marinha e posicionamento da Zona de Convergência Intertropical. Neste trabalho nós reconstruímos a assinatura isotópica da AIA durante os estágios isotópicos marinhos 2 e 3 (41-12 cal ka AP) usando isótopos de carbono e oxigênio de foraminíferos bentônicos (gêneros Cibicidoides e Uvigerina) de um testemunho de sedimentos marinhos datados por radiocarbono (1100 m de profundidade e a 20°S na costa do Brasil). Concluímos que propriedades físicas e químicas da AIA mudaram durante os estadiais Heinrich 3 e 4, provavelmente como consequência de enfraquecimento da CRMA durante estes períodos. Também reconstruímos as condições continentais do leste brasileiro entre o último máximo glacial e a deglaciação (23-12 cal ka AP) baseadas em razões Ti/Ca de nosso testemunho de sedimentos marinhos como indicadoras de aporte terrígeno do Rio Doce. A maior parte da chuva que cai na Bacia do Rio Doce está relacionada a atividade do SMAS. Nosso registro de Ti/Ca em conjunto com \'\'delta\' POT.18\'O de espeleotemas da Caverna Lapa Sem Fim, também no leste do Brasil, sugere diminuição marcante da chuva durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionada a enfraquecimento do SMAS. Ademais comparamos as razões de Ti/Ca com dados de saída da rodada SYNTRACE do modelo climático CCSM3 com forçantes transientes para a última deglaciação. Os registros geoquímicos e a saída do modelo mostram resultados consistentes entre si e sugerem que o leste da América do Sul passou pelo seu período mais seco de toda a última deglaciação durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionado ao enfraquecimento do SMAS. / To support the current debate and actions to be taken about climatic consequences of anthropogenic release of CO2, a refined understanding about past climatic and oceanographic changes is necessary. The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) plays a fundamental role in the oceanography and climate of the Atlantic realm, directly controlling stratification and distribution of water masses, the amount of heat that is transported by the ocean, and the cycling and storage of chemical species, such as carbon dioxide in the deep sea. The formation and circulation of Antarctic Intermediate Water (AAIW) is an important component of the upper branch of the AMOC, involved in the transport of heat and salt within the Southern Hemisphere subtropical gyre and driving high-low latitude climatic teleconnections. Reconstructing intermediate water properties is, therefore, important for understanding feedbacks within the ocean-climate system. However, information on AAIW evolution remains limited. AMOC oscillations and changes in heat distribution have strong implications for the South American climate, influencing moisture influx availability for the South American Summer Monsoon (SASM), via sea surface temperatures and Intertropical Convergence Zone positioning. Here we reconstruct AAIW isotopic signature during marine isotope stages 2 and 3 (41-12 cal kyr BP) using carbon and oxygen isotopes from benthic foraminifera (Cibicidoides and Uvigerina genera) of a radiocarbon dated marine sediment core (1100m water depth and 20°S, off the Brazilian coast). We find that AAIW\'s physical and chemical properties changed Heinrich stadials 3 and 4, probably as a consequence of AMOC decreased strength during these periods. We also reconstruct Last Glacial Maximum and deglacial (23-12 cal kyr BP) continental conditions over eastern Brazil based on Ti/Ca of our marine sediment core as a proxy for Doce River (draining eastern Brazil) terrigenous input. Most of the rainfall in the Doce River Basin is related to the activity of the SASM. Our Ti/Ca record together with a speleothem \'\'delta\' POT.18\'O composite from Lapa Sem Fim Cave, also in eastern Brazil, suggests a major decrease in precipitation during the Bølling-Allerød interstadial, likely related to a weakening of the SASM. We further compared our Ti/Ca results with the output of the SYNTRACE run of the CCSM3 fully-coupled climate model with transient forcing for the last deglaciation. Geochemical records and model output show consistent results and suggest that eastern South America experienced the driest period of the whole last deglaciation during the Bølling-Allerød and that this dry spell was likely related to decreased SAMS intensity.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-03-02T15:13:38Z No. of bitstreams: 1 Tese - Doutorado - Ana Luiza S. Albuquerque.pdf: 10411243 bytes, checksum: 308122ad3ba579085141ae2876acca7e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T15:13:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Doutorado - Ana Luiza S. Albuquerque.pdf: 10411243 bytes, checksum: 308122ad3ba579085141ae2876acca7e (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Na região estudada foi formado um sistema lacustre através do barramento dos tributários do Rio Doce durante o final do Pleistoceno. Vários estudos anteriores nesta região têm apontado a sua grande importância para a compreensão da evolução paleoambiental do Quaternário do centro-sul brasileiro. Neste contexto, este estudo teve como objetivo principal contribuir para este entendimento através de uma abordagem espaço-temporal. Utilizou-se cinco testemunhos longos e seis curtos retirados ao longo de um transecto batimétrico no Lago Dom Helvécio, o qual constitui-se num dos maiores do sistema lacustre regional. Foram utilizados traçadores múltiplos (C:N, δ13C, δ15N, petrografia da matéria orgânica deposicional, dentre outros) a fim de reconstituir a evolução climática regional, além da Paleolimnologia do Lago Dom Helvécio. Os sedimentos coletados foram identificados como representantes de três fácies sedimentares, a saber: (1) fácies do aluvião do paleo-rio Doce, formada por depósitos datados até cerca de 9.000 anos AP, representando o barramento do paleo-Rio Doce e seus tributários que veio por fim formar o Lago Dom Helvécio; (2) fácies marginal-lacustre, que consiste de sedimentos depositados a partir de cerca de 8.500 anos AP, num ambiente francamente lacustre. A variação espaço-temporal das fácies marginal-lacustre permitiu o estabelecimento da curva de variação do nível do Lago Dom Helvécio, pela qual foi possível verificar que a ação neotectônica foi um importante controlador do nível lacustre até cerca de 8.200 anos AP, e que após esta data o fator climático deve ter prevalecido. Foi possível observar, também, que o nível do lago apresentou-se crescente ao longo de sua história, sem necessariamente ter sido contínuo. Neste contexto, as mudanças morfométricas ocasionadas pela variação do nível do lago promoveram um desenvolvimento marginal crescente, o que foi corroborado por outros estudos que demonstram que a maior abundância de remanescentes animais de ambientes litorais é maior atualmente do que já foi ao longo da evolução do lago. A comparação entre a reconstituição batimétrica do Lago Dom Helvécio e a abundância de diatomáceas centradas no caso representadas por um único gênero (Aulacoseira), permitiu o estabelecimento do padrão de evolução da estratificação térmica do lago. Neste sentido, verificou-se que o lago apresentou um padrão de circulação frequente de sua coluna d’água (talvez polimítico) até cerca de 4.200 anos AP, condicionando, assim, uma boa distribuição dos nutrientes na coluna d’água e por consequência uma alta produtividade primaria fortemente baseada em diatomáceas. Esta fase do lago foi classificada como homotérmica e eutrófica. A partir de 4.200 anos AP, a profundidade máxima do lago ultrapassou o limite para a ocorrência de circulação frequente naquele lago, ou seja, entre 12-15 metros. O padrão de circulação foi se tornando casa vez mais infrequente, indisponibilizando, por consequência, a distribuição de nutrientes no lago, limitando, assim, a produtividade primária. Esta tendência seguiu até cerca de 2.000 anos AP, quando o lago parece ter alcançado o padrão de estratificação atual. Esta fase foi, então, classificada como estratificada e oligotrófica. A parte destas classificações, o confronto entre os aportes de fragmentos microscópicos de origem autóctone e alóctone para os sedimentos do lago, mostrou três momentos de aumento proporcional no aporte de matéria alóctone, sendo, assim, caracterizadas três crises distróficas qye, por fim, apresentaram correlações com as mudanças climáticas à nível regional. A contagem dos fragmentos microscópicos de origem alóctone, ou seja, os fragmentos ligno-celulósicos opacos e os micro-carvões permitiu o estabelecimento da dinâmica climática ao longo do Holoceno. A análise de frequência de tamanho dos micro-carvões mostrou que cerca de 90% dos carvões encontrados nos sedimentos lacustres são menores do que 4,5μm, sugerindi um transporte predominantemente aéreo e uma origem regional, enquanto que nos sedimentos aluviais observou-se yna nauir cibtribuição de partículas maiores, indicando um transporte aquoso. A abundância, em termos de fluxos, destas partículas alóctones mostraram a ocorrência de quatro fases secas durante o período qye abrangeu os sedimentos amostrasdos, são elas: (1) abtes de 8.500 anos AP, que representa a fase de clima seco do final do Pleistoceno, o qual produziu a agradação do paleo-Rio Doce, e culminou com o barramento de seus tributários e a formação do lago Dom Helvécio; (2) 7.000-5.500 anos AP, que representou a mais intensa fase seca de início Holocênico, (3) 4.000-3.000 anos AP e (4) 2.000-1.500 anos AP. Estas fases secas identificadas foram total ou parcialmente coincidentes com outros locais do Brasil / During the end of the Pleistocene a lacustrine system was formed in the studied region by damming of the tributaries of the Doce River. The studies carried out in this area point out great importance of this region for the comprehension of the Quaternary paleoenvironmental evolution in southern-center Brazil. The major aim of the present study is to extend the contribution for the understanding of the Quaternary paleoenvironmental in the middle Doce River Valley, using a spatial-time scale approach. Five long and six short cores were collected along a bathymetric transect withins the Dom Helvecio Lake, one of the largest lakes among those in the lacustrine regional system. For the reconstruction of the climatic regional evolution together with the paleolimnology of the Dom Helvecio Lake were used multiple sedimentary organic matter tracers, including C:N, δ13C, δ15N, deposicional organic matter petrography, among others. The collected sediments were identified as representing three sedimentary facies: (1) facies of the paleo-Doce River alluvium, whose deposits were dated in ca. of 9.000 years BP, representing the damming of the paleo-Doce River and their tributaries, which was responsible for the initial formation of the Dom Helvecio Lake; (2) lacustrine-shore facies characterized by sediments deposited from about 8.500 years BP, probably, in a water column ranging from 0 to 3 meters; and (3) lacustrine facies, representing deposition that effectively occurred in a lake environmental since about 8.200 years BP. Using the time-spatial dynamics of the lacustrine-shore facies, it was possible to propose a variation curve fir the water level of Dom Helvecio, which evidence the neotectonic action as the main controller of the lake level until ca. 8.200 years BP, whilst the climatic factor should have prevailed since then. It was possible to evidenced that the lake water-column-level increased throughout their history, however, not necessarily continuously. These results and the great abundance of rests of shoreline animals nowadays than throughout the evolution of the lake, suggest that the morfometric changes due to the water level variation have leaded to a continuous increase in the shoreline deveploment. The centrales diatoms were represented by Aulacoseira. A pattern of thermic stratification evolution of the lake was brought about by the compariosion between the bathymetric reconstruction of the Dom Helvecio Lake and the abundance of Aulacoseira. It was then proposed a frequent circulation pattern of the water column ( maybe polymitic) until ca. 4.200 years BP, and also hypothesized that until ca 4.200 year BP the nutrients were evenly distributed through the water column. As a consequence, a high productivity should have occurred due mainly to diatoms. Since 4.200 years BP the maximal depth of the water column surpassed the limit for occurrence of frequent circulation in the Dom Helvecio Lake, i.e., between 12 to 15 meters, reaching a more infrequent pattern. For that reason, scarcity of nutrients probably limited the primary productivity. This trend might have occurred until 2.000 years BP, when the lake apparently reached the stratification pattern observed nowadays. This phase was then classified as oligotrophic-stratified. The input of microscopic fragments from authoctonous and alloctonous sources to the sediments showed three periods of a proportionally higher income of alloctonous material. Therefore, three distrophic crises were characterized, which correlated to regional climatic changes. It was proposed an establishment of the climatic dynamics throughout the Holocene by counting the microscopic fragments from alloctonous sources. The analysis of micro charcoals size frequency showed that almost 90% of charcoals obtained from the lacustrine sediments were finer than 4.5 μm. These results suggest the atmosphere as main path of transport, charactering a regional source. In the alluvium sediments were observed a greater contribution of lager particles, suggesting a water transport into the lake. It was evidenced the occurrence of four drier phases: (1) before 8.500 years BP, which represents the drier climatic phase of the end of the Pleistocene, when the agradation of the paleo-Doce River occurred, resulting in the damming of their tributaries and the formation of the Dom Helvecio Lake; (2) 7.000-5.500 BP, represents the driest phase of the onset of the Holocene; (3) 4.000-3.000 years BP and (4) 2.000-1.500 years BP. These identified drier phases were totally or partially coincident with other ones identified at different localities in Brazil.

Para dar suporte ao atual debate sobre as consequências climáticas da liberação antropogênica de CO2 na atmosfera, o refinamento do conhecimento sobre mudanças climáticas e oceanográficas no passado é necessário. A Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) tem papel fundamental na oceanografia e clima das áreas sob influência do Oceano Atlântico, controlando diretamente a estratificação e distribuição de massas d\'água, a quantidade de calor transportada pelo oceano e os ciclo e armazenamento de compostos químicos, como o CO2 em mar profundo. A formação e circulação da Água Intermediária Antártica (AIA), envolvida no transporte de calor e sal para o giro subtropical do Hemisfério Sul e nas teleconexões climáticas entre altas e baixas latitudes, é componente importante do ramo superior da CRMA. A reconstrução de propriedades de massas de água intermediárias é, portanto, importante para a compreensão dos sistemas de retroalimentação entre oceano-clima. No entanto, informações quanto a evolução da AIA continuam limitadas. Oscilações da CRMA e consequentes mudanças na distribuição de calor tem implicações importantes para o clima Sul Americano, influenciando a disponibilidade de umidade para o Sistema de Monções Sul Americano (SMSA), via temperatura da superfície marinha e posicionamento da Zona de Convergência Intertropical. Neste trabalho nós reconstruímos a assinatura isotópica da AIA durante os estágios isotópicos marinhos 2 e 3 (41-12 cal ka AP) usando isótopos de carbono e oxigênio de foraminíferos bentônicos (gêneros Cibicidoides e Uvigerina) de um testemunho de sedimentos marinhos datados por radiocarbono (1100 m de profundidade e a 20°S na costa do Brasil). Concluímos que propriedades físicas e químicas da AIA mudaram durante os estadiais Heinrich 3 e 4, provavelmente como consequência de enfraquecimento da CRMA durante estes períodos. Também reconstruímos as condições continentais do leste brasileiro entre o último máximo glacial e a deglaciação (23-12 cal ka AP) baseadas em razões Ti/Ca de nosso testemunho de sedimentos marinhos como indicadoras de aporte terrígeno do Rio Doce. A maior parte da chuva que cai na Bacia do Rio Doce está relacionada a atividade do SMAS. Nosso registro de Ti/Ca em conjunto com \'\'delta\' POT.18\'O de espeleotemas da Caverna Lapa Sem Fim, também no leste do Brasil, sugere diminuição marcante da chuva durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionada a enfraquecimento do SMAS. Ademais comparamos as razões de Ti/Ca com dados de saída da rodada SYNTRACE do modelo climático CCSM3 com forçantes transientes para a última deglaciação. Os registros geoquímicos e a saída do modelo mostram resultados consistentes entre si e sugerem que o leste da América do Sul passou pelo seu período mais seco de toda a última deglaciação durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionado ao enfraquecimento do SMAS. / To support the current debate and actions to be taken about climatic consequences of anthropogenic release of CO2, a refined understanding about past climatic and oceanographic changes is necessary. The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) plays a fundamental role in the oceanography and climate of the Atlantic realm, directly controlling stratification and distribution of water masses, the amount of heat that is transported by the ocean, and the cycling and storage of chemical species, such as carbon dioxide in the deep sea. The formation and circulation of Antarctic Intermediate Water (AAIW) is an important component of the upper branch of the AMOC, involved in the transport of heat and salt within the Southern Hemisphere subtropical gyre and driving high-low latitude climatic teleconnections. Reconstructing intermediate water properties is, therefore, important for understanding feedbacks within the ocean-climate system. However, information on AAIW evolution remains limited. AMOC oscillations and changes in heat distribution have strong implications for the South American climate, influencing moisture influx availability for the South American Summer Monsoon (SASM), via sea surface temperatures and Intertropical Convergence Zone positioning. Here we reconstruct AAIW isotopic signature during marine isotope stages 2 and 3 (41-12 cal kyr BP) using carbon and oxygen isotopes from benthic foraminifera (Cibicidoides and Uvigerina genera) of a radiocarbon dated marine sediment core (1100m water depth and 20°S, off the Brazilian coast). We find that AAIW\'s physical and chemical properties changed Heinrich stadials 3 and 4, probably as a consequence of AMOC decreased strength during these periods. We also reconstruct Last Glacial Maximum and deglacial (23-12 cal kyr BP) continental conditions over eastern Brazil based on Ti/Ca of our marine sediment core as a proxy for Doce River (draining eastern Brazil) terrigenous input. Most of the rainfall in the Doce River Basin is related to the activity of the SASM. Our Ti/Ca record together with a speleothem \'\'delta\' POT.18\'O composite from Lapa Sem Fim Cave, also in eastern Brazil, suggests a major decrease in precipitation during the Bølling-Allerød interstadial, likely related to a weakening of the SASM. We further compared our Ti/Ca results with the output of the SYNTRACE run of the CCSM3 fully-coupled climate model with transient forcing for the last deglaciation. Geochemical records and model output show consistent results and suggest that eastern South America experienced the driest period of the whole last deglaciation during the Bølling-Allerød and that this dry spell was likely related to decreased SAMS intensity.

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Sergio Ivan Perez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_CarolinaLemesNascimento_M.pdf: 1856991 bytes, checksum: 0333e9b5415ace1df307eb389ef0260c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Mudanças climáticas são fenômenos responsáveis por influenciar dinâmicas de populações ao longo da história evolutiva das espécies. Quando mudanças no clima ocorrem de maneira abrupta suas consequências podem ser refletidas na distribuição, no tamanho e na persistência das populações sob o efeito destas mudanças. O Quaternário foi uma época caracterizada por mudanças climáticas rápidas e intensas. Estimar a demografia histórica de populações nesta escala de tempo é uma forma de avaliar como flutuações no clima influenciaram populações ancestrais. Dados genéticos nos permitem recuperar informação sobre o tamanho populacional em escalas de tempo amplas e buscar associações entre flutuações no tamanho das populações e variações no clima. A demografia histórica de populações do peixe de água doce Poecilia vivipara habitantes da planície Quaternária do norte do Rio de Janeiro foi estimada com o objetivo de avaliar se fenômenos em escalas de tempo ancestrais deixaram uma assinatura no genoma dos indivíduos de populações contemporâneas. Subsequentemente, foi avaliado se as assinaturas genéticas são reflexo de respostas populacionais às variações climáticas intensas ocorridas no Quaternário. Para estimar a demografia histórica de P. vivipara, utilizou-se o método Skyline-Plot Bayesiano (BSP), sendo o gene mitocondrial citocromo b o marcador molecular analisado. A dinâmica populacional ancestral de P. vivipara revelou uma mudança de regime nos últimos 75 mil anos, que pode estar associada direta ou indiretamente às variações climáticas do Quaternário. Flutuações no nível do mar, geradas pelas mudanças climáticas do Quaternário, podem estar relacionadas com as flutuações no tamanho populacional de P. vivipara. Estudos incluindo outras regiões do genoma e com maior detalhamento sobre variações climáticas locais podem contribuir para gerar estimações mais confiáveis da história populacional de P. vivipara e sua potencial relação com eventos climáticos / Abstract: Paleoclimatic changes are responsible to influence population dynamics through the evolutionary history of species. When climatic changes occur suddenly its consequences can be reflected in the distribution, size and persistence of populations. The Quaternary was a time of massive climatic changes. The estimation of the demographic history of populations at such timescales allows the assessment of how climatic fluctuations have influenced ancestral populations. Genetic data are available and allow recovering information about population sizes in wide timescales and searching for associations between population size fluctuations and climatic change. The historical demography of freshwater fish Poecilia vivipara populations inhabiting the Rio de Janeiro Northern Quaternary Plain was estimated aiming to evaluate if phenomena in ancestral timescales leaves a signature in the genomes of its modern representatives. Subsequently, we evaluate if the genetic signatures are the result of population responses to massive climatic changes occurred in Quaternary. The Bayesian Skyline-Plot (BSP) was utilized to estimate the demographic history of P. vivipara, with the mitochondrial gene cytochrome b as molecular marker. The ancestral population dynamics of P. vivipara revealed a regime change in the last 75,000 years, which can be direct or indirectly associated to Late Quaternary climatic variations. Sea level fluctuations, generated by Quaternary climatic changes, could be related to population size fluctuations of P. vivipara. Studies including other genome regions and with more details about local climatic variations can create more reliable estimations of the P. vivipara population history and its potential relationship with climatic events / Mestrado / Biodiversidade Animal / Mestra em Biologia Animal

O presente trabalho utilizou os marcadores orgânicos moleculares (n-alcanos e alquenonas) para avaliar as mudanças no regime pluvial do continente adjacente e na temperatura da superfície do mar nos últimos 3000 anos na Região da Ria do Mamanguá, localizada no litoral sul do Rio de Janeiro. Foram analisadas também amostras de sedimentos superficiais marinhos para verificar a extensão da influência continental na área de estudo. Os resultados das amostras de sedimento superficial mostraram haver uma maior influência terrestre nas áreas mais internas do Saco do Mamanguá e da Enseada de Parati-Mirim, que recebem do continente a matéria orgânica proveniente da Serra do Mar através dos deságues dos rios e da produção dos manguezais. Já os pontos mais externos encontram-se sob uma maior influência da produtividade marinha da plataforma continental adjacente. Os parâmetros avaliados nos testemunhos permitiram a identificação de períodos com maior ou menor contribuição de matéria orgânica terrestre para a Região da Ria do Mamanguá, indicando assim períodos relativamente mais úmidos ou mais secos, respectivamente. Além disso, foi possível identificar nos dados a presença do evento Little Ice Age, caracterizado como um período mais úmido e com TSM relativamente mais baixa na região da Ria do Mamanguá. / The present study used molecular organic markers (n-alkanes and alkenones) to assess changes in rainfall patterns and in the sea surface temperature over the past 3000 years in the Region of Ria do Mamanguá, located on the southern coast of Rio de Janeiro. Surface sediment samples were also analyzed to verify the extent of the continental influence over the study area. The results of the surface sediment samples revealed a greater terrestrial influence over the innermost areas of the Saco do Mamanguá and Enseada de Parati-Mirim. Both areas receive organic matter from the Serra do Mar through continental runoff and from the mangroves ecosystems. The outermost areas, on the other hand, are under a greater influence of the marine productivity from the continental shelf. The parameters evaluated in sediments cores allowed the identification of periods with greater or lesser contribution from terrestrial organic matter to the Region of Ria do Mamanguá, thus indicating wetter or drier periods, respectively. Furthermore, it was possible to identify the presence of the Little Ice Age event, that was characterized as a period of wetter conditions and with relatively low TSM in the Region of Ria do Mamanguá

As turfeiras são ambientes especiais para estudos que procuram compreender a evolução das paisagens em função de mudanças climáticas, apresentando registros da dinâmica temporal e espacial da vegetação, constituindo-se de organossolos com grande potencial indicador devido aos elevados teores de carbono e um ambiente anóxico, condições que preservam a matéria orgânica e os organismos que se depositaram em épocas passadas. A Área de Proteção Especial APE Pau-de-Fruta inserida na Serra do Espinhaço Meridional (MG) possui um depósito de turfeira desenvolvido nas depressões das áreas dissecadas que ficam entremeadas as superfícies de aplainamento, onde a gênese de seus organossolos se dá pelo acúmulo de material orgânico, sendo a área atualmente colonizada pelas diferentes fisionomias vegetais do Bioma Cerrado, principalmente o Campo Rupestre e Campo Úmido, além dos redutos de ilhas de Floresta Estacional Semidecidual, denominados Capões de Mata, onde outrora, sob condições de clima mais úmido que o presente foi mais desenvolvido. O trabalho consistiu na aplicação de bioindicadores como os isótopos do carbono ( 13C e datação 14C), isótopos de nitrogênio ( 15N) e assembléias de palinomorfos em um perfil de organossolo, juntamente com dados de descrição e caracterização do solo, com intuito de inferir as condições do ambiente no Quaternário, e assim reconstituir cronologicamente a sequência de eventos que ocorreram durante a formação do depósito. A idade mais antiga desta turfeira foi obtida por Campos (2009) na base de um perfil a 1.360 m altitude, com 20.359 ± 230 anos AP, portanto, as evidências são que a formação deste depósito iniciou-se no topo, durante o Pleistoceno Superior. Posteriormente, no Holoceno Inferior, condições propiciaram a formação da turfeira de montante à jusante, onde no ponto do presente estudo o processo de instalação iniciou em 8.090 ± 30 anos AP, a 1.350 m de altitude e a 2,3 Km do topo. O clima mais úmido e frio que o atual durante o Pleistoceno Superior (antes de ± 20.359 anos AP), passou por períodos mais secos durante Último Máximo Glacial (entre 20.000-14.000 anos AP), e, gradativamente, tornou-se mais quente no Holoceno Inferior/Médio, porém com constantes oscilações de umidade, até a estabilização das condições climáticas, semelhantes às atuais. Baseado nas assembléias polínicas foi possível verificar que nos períodos úmidos e quentes do Holoceno Inferior/Médio ocorreu a expansão do Campo Úmido, da Floresta Estacional de Galeria, do Campo Rupestre e Cerrado. O aparecimento da Floresta de Galeria de Myrtaceae, em ± 5.900 anos AP, e a formação de uma lagoa em ± 5.200 anos AP, foram os períodos mais úmidos registrados. Solos destes intervalos apresentaram elevadas contribuições de matéria orgânica (MO) e maiores valores de densidade da matéria orgânica (MO), além da presença de fragmentos vegetais preservados. Constantes períodos secos, além dos sinais de 13C mais enriquecidos, vegetação rala (baixa concentração de palinomorfos) e com poucos tipos polínicos, como os verificados em ± 6.700, ± 2.500 e ± 200 (?) anos AP, também apresentaram valores elevados de material mineral (MM), resíduo mínimo (RM) e densidade do solo (Ds). Em meio a isso, a matéria orgânica foi estratificada em três tipos de material de diferentes estágios de decomposição (classes de von Post e teores de fibras), predominando a mais avançado (sáprico), portanto, caracterizando a turfeira como um depósito pedogenético altamente avançado. / The peat bogs are special environments for studies that seek to understand the evolution of landscapes due to climate change reporting the temporal and spatial vegetation dynamics. These are constituted of histosols with great indicator potential due to the high carbon content and anoxic environment, conditions preserving the organic matter and organisms deposited in the past times. The Pau-de-Fruta Special Protection Area (SPA) located into the Mountain Range Espinhaço Southern (Brazil) has a peat bog deposit developed in the depressions of the dissected areas interspersed to the planning surfaces, where the histosols genesis takes place by the accumulation of organic material. Nowadays, the area is colonized by different vegetation physiognomy of the Cerrado Biome, mainly rupestre and wet fileds, beyond of redoubts of semidecidual stationary forests, called Capon Forests, where sometime under more humid climate conditions these were more developed. The work was constituted of the application of bioindicators, such as carbon ( 13C dating and 14C) and nitrogen ( 15N) isotopes, and palynomorphs assemblages, in a Histosol profile together with description and characterization data of the soil, aiming to infer the environmental conditions in the Quaternary, and thus to reconstruct the chronological sequence of events occurred during the formation of this deposit. The oldest age of this peat bog was obtained by Campos (2009) based on a profile located to 1.360 m of altitude, with 20.359 ± 230 years BP, wherefore, the evidences are the formation of this deposit began in the top during the Superior Pleistocene. Later, in the Holocene Lower, the conditions provided the formation of peat from upstream to downstream. In the point of this study, the installation process began in 8.090 ± 30 years BP, the 1.350 m high and 2,3 km from the top. The more humid and cooler weather (than the present) during the Pleistocene (before 20.359 years ± AP) went through dryer periods during Last Glacial Maximum (between 20.000- 14.000 years BP), and gradually became warmer in Holocene Lower/Middle East, but with constant moisture fluctuations, to the stabilization of climate, similar to today. Based on pollen assemblages, it was observed that in humid and warm periods of the Holocene Lower / Middle East occured the expansion of humid fields, decidual forest of the Gallery, rupestre fields and Savannah. The occurrence of the Myrtaceae Gallery Forest, in ± 5.900 years BP, and the formation of a pond, in ± 5.200 years BP, were the wettest period recorded. Soils of these periods showed high contributions of organic matter (OM) and highest density of organic matter (OM), beyond the presence of preserved plant debris. Constant dry periods, there are signs of more 13C enriched, sparse vegetation (low concentration of palynomorphs) and few pollen types, such as those found in ± 6.700, ± 2.500 and ± 200 (?) years BP, also showed high levels of mineral material (MM), minimal residual (MR) and bulk density (Ds). Also, the organic matter was stratified into three types of material from different levels of decomposition (von Post classes and fiber content), with predominance of the more advanced (sáprico), so, characterizing the peat bog as a pedogenetic deposit highly advanced.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-13T15:30:02Z No. of bitstreams: 1 disserta__o_de_Mestrado_de_Rodrigo_Portilho_Ramos2006.pdf: 839579 bytes, checksum: d63e3eae7dc3dd0de942d14085db1dbc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-13T15:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 disserta__o_de_Mestrado_de_Rodrigo_Portilho_Ramos2006.pdf: 839579 bytes, checksum: d63e3eae7dc3dd0de942d14085db1dbc (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / As freqüentes oscilações climáticas ocorridas nos últimos dois milhões de anos geraram grandes transformações na biodiversidade, na dinâmica de circulação oceânica e nas propriedades físico-químicas dos oceanos. Em estudos com abordagens paleoceanográficas e paleoclimáticas a partir de sedimentos oceânicos, é reconhecida a alta sensibilidade dos foraminíferos planctônicos às variações na temperatura da água do mar, com decorrente flutuação na diversidade e abundância relativa dos vários táxons. Por outro lado, a precipitação do CaCO3 ocorre em equilíbrio com o ambiente, possibilitando identificar variações paleoceanográficas e paleoclimáticas através da composição isotópica das carapaças de foraminíferos. Desse modo, é possível correlacionar as variações isotópicas com a freqüência dos táxons de foraminíferos planctônicos ao longo de um testemunho, permitindo inferências sobre a paleoceanografia e o paleoclima de uma região. O trabalho identificou as variações paleoceanográficas no talude da margem continental Sul brasileira através da análise da freqüência de táxons de foraminíferos planctônicos correlacionando-os com isótopos estáveis de oxigênio extraídos das carapaças de foraminíferos bentônicos, através do estudo do testemunho JPC 95, coletado em 1998, durante o cruzeiro KNORR 159-5, do Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI – EUA), no talude da Bacia de Santos (270 52,73’ S e 460 55,25’ W). Foram identificados três grandes intervalos paleoclimáticos: o último intervalo interglacial (1641cm – 920 cm) e o último glacial (911 – 20 cm) ocorridos durante o Pleistoceno, além do intervalo pós-glacial (11cm – topo), correspondente ao Holoceno; esse intervalos são também correlacionáveis, respectivamente, às Biozonas X , Y e Z, e aos Estágios Isotópicos Marinhos 5, 4/3/2 e 1. Também foram reconhecidas flutuações paleoclimáticas ao longo dos intervalos interglaciais e glaciais do Pleistoceno, as quais correspondem às subzonas X1 a X6 e Y1 a Y5. A associação microfossilifera encontrada nesses intervalos sugere influência das águas quentes da Corrente do Brasil durante o intervalo de tempo representado pelas Biozonas X e Z; e influência da Zona de Convergência Subtropical/Subantártica e/ou das águas frias da Corrente das Malvinas durante o tempo correlacionável à Biozona Y. A comparação dos resultados das associações de foraminíferos planctônicos com análises isotópicas de d18O em carapaças de foraminíferos bentônicos para os cinco metros superiores do testemunho sugerem que os ambientes bentônico e pelágico responderam diferentemente às pequenas flutuações paleoceanográficas durante a porção final do último intervalo glacial (subzonas Y3 superior, Y2 e Y1), na região estudada. O posicionamento do limite Pleistoceno / Holoceno foi confirmado por uma datação de 14C, obtida pra a amostra 16,5 cm. Taxas de sedimentação foram estimadas para os diversos intervalos reconhecidos no testemunho JPC95 / The frequent climatic oscillations during the past two million years has caused great changes in biodiversity, on ocean circulation patterns and in the physicochemical properties of seawater. Since the precipitation of CaCO3 occurs in equilibrium with the water environment, it is possible to evaluate the paleoceanography and paleoclimatic variations through the biogenic calcareous isotopic composition of marine sediment. Among others, planktic foraminifera are important paleoceanographic proxies in the ocean due to their high sensitivity to temperature variations of sea water masses. These changes are evident on diversity and relative abundance of the species, and therefore it’s possible to correlate the stable isotopic records with the changes on planktonic foraminiferal populations. The work identified the paleoceanographic variations on the south Brazilian continental margin slope using planktonic foraminifera frequency of species and stable oxygen isotopes extracted from benthic foraminifera on the core JPC-95, collected in 1998 during cruise on the R/V KNORR 159-5 from Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI,EUA), which was retrieved from the slope of Santos Basin at coordinates 270 52,73’ S and 460 55,25’ W. In this study three major paleoclimatic intervals were recognized, the last interglacial interval (base at 1641cm – 920 cm) and the last glacial interval (911cm – 20 cm), which occurred during the Pleistocene, besides the Post-glacial interval ( 11cm – 3 cm) that corresponds to the Holocene. These are similar to Biozones X, Y and Z and it was possible to further subdivide the core data into paleoclimatic fluctuations during the last interglacial and glacial intervals from the Pleistocene, which correspond to X1 to X6 and Y1 to Y5 . Further, through the use of stable oxygen isotopes it was possible to recognize the Marine Isotopic Stages 1 and 2 (MIS 1 and 2), that corresponds to post- glacial and glacial intervals. The planktonic foraminifera association suggests to the intervals represented by biozones X and Z the influence of warm water masses of Brazil current; and the influence of the subtropical/subantarctic convergence zone and/or cold water of Malvinas current during the time interval related to biozone Y. The correlation of planktonic foraminifera with d18O isotopic data from benthic foraminifera to the top 5m of the core suggest that benthic and pelagic environments responded differently to the short term paleoceanographic changes during the final portion of the last glacial at this region (upper subzone Y3, Y2 and Y1). The Pleistocene/Holocene limit was confirmed through a radiocarbon dating at sample 16,5cm. Sedimentation rates were estimated to several intervals within JPC95 core.

As turfeiras são ambientes especiais para estudos que procuram compreender a evolução das paisagens em função de mudanças climáticas, apresentando registros da dinâmica temporal e espacial da vegetação, constituindo-se de organossolos com grande potencial indicador devido aos elevados teores de carbono e um ambiente anóxico, condições que preservam a matéria orgânica e os organismos que se depositaram em épocas passadas. A Área de Proteção Especial APE Pau-de-Fruta inserida na Serra do Espinhaço Meridional (MG) possui um depósito de turfeira desenvolvido nas depressões das áreas dissecadas que ficam entremeadas as superfícies de aplainamento, onde a gênese de seus organossolos se dá pelo acúmulo de material orgânico, sendo a área atualmente colonizada pelas diferentes fisionomias vegetais do Bioma Cerrado, principalmente o Campo Rupestre e Campo Úmido, além dos redutos de ilhas de Floresta Estacional Semidecidual, denominados Capões de Mata, onde outrora, sob condições de clima mais úmido que o presente foi mais desenvolvido. O trabalho consistiu na aplicação de bioindicadores como os isótopos do carbono ( 13C e datação 14C), isótopos de nitrogênio ( 15N) e assembléias de palinomorfos em um perfil de organossolo, juntamente com dados de descrição e caracterização do solo, com intuito de inferir as condições do ambiente no Quaternário, e assim reconstituir cronologicamente a sequência de eventos que ocorreram durante a formação do depósito. A idade mais antiga desta turfeira foi obtida por Campos (2009) na base de um perfil a 1.360 m altitude, com 20.359 ± 230 anos AP, portanto, as evidências são que a formação deste depósito iniciou-se no topo, durante o Pleistoceno Superior. Posteriormente, no Holoceno Inferior, condições propiciaram a formação da turfeira de montante à jusante, onde no ponto do presente estudo o processo de instalação iniciou em 8.090 ± 30 anos AP, a 1.350 m de altitude e a 2,3 Km do topo. O clima mais úmido e frio que o atual durante o Pleistoceno Superior (antes de ± 20.359 anos AP), passou por períodos mais secos durante Último Máximo Glacial (entre 20.000-14.000 anos AP), e, gradativamente, tornou-se mais quente no Holoceno Inferior/Médio, porém com constantes oscilações de umidade, até a estabilização das condições climáticas, semelhantes às atuais. Baseado nas assembléias polínicas foi possível verificar que nos períodos úmidos e quentes do Holoceno Inferior/Médio ocorreu a expansão do Campo Úmido, da Floresta Estacional de Galeria, do Campo Rupestre e Cerrado. O aparecimento da Floresta de Galeria de Myrtaceae, em ± 5.900 anos AP, e a formação de uma lagoa em ± 5.200 anos AP, foram os períodos mais úmidos registrados. Solos destes intervalos apresentaram elevadas contribuições de matéria orgânica (MO) e maiores valores de densidade da matéria orgânica (MO), além da presença de fragmentos vegetais preservados. Constantes períodos secos, além dos sinais de 13C mais enriquecidos, vegetação rala (baixa concentração de palinomorfos) e com poucos tipos polínicos, como os verificados em ± 6.700, ± 2.500 e ± 200 (?) anos AP, também apresentaram valores elevados de material mineral (MM), resíduo mínimo (RM) e densidade do solo (Ds). Em meio a isso, a matéria orgânica foi estratificada em três tipos de material de diferentes estágios de decomposição (classes de von Post e teores de fibras), predominando a mais avançado (sáprico), portanto, caracterizando a turfeira como um depósito pedogenético altamente avançado. / The peat bogs are special environments for studies that seek to understand the evolution of landscapes due to climate change reporting the temporal and spatial vegetation dynamics. These are constituted of histosols with great indicator potential due to the high carbon content and anoxic environment, conditions preserving the organic matter and organisms deposited in the past times. The Pau-de-Fruta Special Protection Area (SPA) located into the Mountain Range Espinhaço Southern (Brazil) has a peat bog deposit developed in the depressions of the dissected areas interspersed to the planning surfaces, where the histosols genesis takes place by the accumulation of organic material. Nowadays, the area is colonized by different vegetation physiognomy of the Cerrado Biome, mainly rupestre and wet fileds, beyond of redoubts of semidecidual stationary forests, called Capon Forests, where sometime under more humid climate conditions these were more developed. The work was constituted of the application of bioindicators, such as carbon ( 13C dating and 14C) and nitrogen ( 15N) isotopes, and palynomorphs assemblages, in a Histosol profile together with description and characterization data of the soil, aiming to infer the environmental conditions in the Quaternary, and thus to reconstruct the chronological sequence of events occurred during the formation of this deposit. The oldest age of this peat bog was obtained by Campos (2009) based on a profile located to 1.360 m of altitude, with 20.359 ± 230 years BP, wherefore, the evidences are the formation of this deposit began in the top during the Superior Pleistocene. Later, in the Holocene Lower, the conditions provided the formation of peat from upstream to downstream. In the point of this study, the installation process began in 8.090 ± 30 years BP, the 1.350 m high and 2,3 km from the top. The more humid and cooler weather (than the present) during the Pleistocene (before 20.359 years ± AP) went through dryer periods during Last Glacial Maximum (between 20.000- 14.000 years BP), and gradually became warmer in Holocene Lower/Middle East, but with constant moisture fluctuations, to the stabilization of climate, similar to today. Based on pollen assemblages, it was observed that in humid and warm periods of the Holocene Lower / Middle East occured the expansion of humid fields, decidual forest of the Gallery, rupestre fields and Savannah. The occurrence of the Myrtaceae Gallery Forest, in ± 5.900 years BP, and the formation of a pond, in ± 5.200 years BP, were the wettest period recorded. Soils of these periods showed high contributions of organic matter (OM) and highest density of organic matter (OM), beyond the presence of preserved plant debris. Constant dry periods, there are signs of more 13C enriched, sparse vegetation (low concentration of palynomorphs) and few pollen types, such as those found in ± 6.700, ± 2.500 and ± 200 (?) years BP, also showed high levels of mineral material (MM), minimal residual (MR) and bulk density (Ds). Also, the organic matter was stratified into three types of material from different levels of decomposition (von Post classes and fiber content), with predominance of the more advanced (sáprico), so, characterizing the peat bog as a pedogenetic deposit highly advanced.

O presente trabalho utilizou os marcadores orgânicos moleculares (n-alcanos e alquenonas) para avaliar as mudanças no regime pluvial do continente adjacente e na temperatura da superfície do mar nos últimos 3000 anos na Região da Ria do Mamanguá, localizada no litoral sul do Rio de Janeiro. Foram analisadas também amostras de sedimentos superficiais marinhos para verificar a extensão da influência continental na área de estudo. Os resultados das amostras de sedimento superficial mostraram haver uma maior influência terrestre nas áreas mais internas do Saco do Mamanguá e da Enseada de Parati-Mirim, que recebem do continente a matéria orgânica proveniente da Serra do Mar através dos deságues dos rios e da produção dos manguezais. Já os pontos mais externos encontram-se sob uma maior influência da produtividade marinha da plataforma continental adjacente. Os parâmetros avaliados nos testemunhos permitiram a identificação de períodos com maior ou menor contribuição de matéria orgânica terrestre para a Região da Ria do Mamanguá, indicando assim períodos relativamente mais úmidos ou mais secos, respectivamente. Além disso, foi possível identificar nos dados a presença do evento Little Ice Age, caracterizado como um período mais úmido e com TSM relativamente mais baixa na região da Ria do Mamanguá. / The present study used molecular organic markers (n-alkanes and alkenones) to assess changes in rainfall patterns and in the sea surface temperature over the past 3000 years in the Region of Ria do Mamanguá, located on the southern coast of Rio de Janeiro. Surface sediment samples were also analyzed to verify the extent of the continental influence over the study area. The results of the surface sediment samples revealed a greater terrestrial influence over the innermost areas of the Saco do Mamanguá and Enseada de Parati-Mirim. Both areas receive organic matter from the Serra do Mar through continental runoff and from the mangroves ecosystems. The outermost areas, on the other hand, are under a greater influence of the marine productivity from the continental shelf. The parameters evaluated in sediments cores allowed the identification of periods with greater or lesser contribution from terrestrial organic matter to the Region of Ria do Mamanguá, thus indicating wetter or drier periods, respectively. Furthermore, it was possible to identify the presence of the Little Ice Age event, that was characterized as a period of wetter conditions and with relatively low TSM in the Region of Ria do Mamanguá

Orientadores: Luci Hidalgo Nunes, Christian Pfister / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-21T15:40:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araki_Ricardo_D.pdf: 3861461 bytes, checksum: 37262bd50f9c4575fdfea9afa2e03e46 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta pesquisa teve por objetivo reconstruir a historia climática do estado de São Paulo, desde sua colonização européia até o inicio do século 20. Fontes históricas de diferentes naturezas como jornais, diarios, almanaques, cartas, relatos de viagens, entre outros foram consultadas no intuito de comprovar hipótese que manifestações da Pequena Idade do Gelo, que entre os séculos 14 e 19 afetaram sensivelmente as sociedades do Hemisfério Norte, teriam também sido sentidas no território paulista. Mais de 7 mil consultas foram feitas, resultando em 1355 registros sobre tempo e clima entre 1550 e 1927, que após serem revisadas possibilitaram sistematizar 685 eventos que contêm claramente a data, local e descrição do fenômeno climático. A quantidade de registros mencionando frio, temperaturas baixas e geadas praticamente se equipara aos registros sobre chuvas, sendo também mais que o dobro do número de informações sobre calor, corroborando a hipótese de que também no estado de São Paulo o período atual tem sido menos frio do que o passado / Abstract: This research aimed to reconstruct the climatic history of São Paulo State, from the colonial period to the beginning of the 20 century. Distinct historical sources like journals, diaries, almanacs, letters, expedition records, among others, were consulted to verify the hypothesis, i.e., that manifestations of the Little Ice Age, which significantly affected the Northern Hemisphere societies between 14 and 19 century, were also experienced in the territory of São Paulo. More than 7,000 queries were made, resulting in 1,355 weather and climate records between the years of 1550 and 1927, which were revised and then systematized into 685 events that contain clearly date, localization and the phenomenon description. The quantity of data mentioning cold, low temperatures and frosts is practically the same of the number of records of rain, and more than twice of warm events, reinforcing the hypothesis that also in São Paulo the current period has been less cold than the past / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutor em Ciências