Este trabalho investiga a dinâmica de retração frontal de duas geleiras de maré, Drummond (66°40'S, 65°43'O) e Widdowson (66°43'S, 65°46'O), na costa ocidental da Península Antártica. O estudo usou fotografias aéreas e imagens satelitais LANDSAT (a partir de 1986) para determinar a variação de área dessas geleiras no período 1957–2015 e analisar a sensibilidade às recentes mudanças ambientais na Península Antártica. O modelo digital de elevação AsterGDEM2 foi usado para caracterizar a morfologia e morfometria da bacia de drenagem dessas massas de gelo. A análise estatística dos dados de temperatura média anual da Estação Vernadsky (65°14’ S, 64°15’ O) mostra tendência ao aquecimento atmosférico no período 1950–2015 (0,047°C ano-1) nesta parte da Península Antártica ocidental. As frentes das duas geleiras retraíram ao longo dos últimos 68 anos, no entanto a geleira Widdowson apresentou uma perda maior (36,03 km2, ou 16,81% da área original) e uma linha de neve mais elevada (200 m a.n.m. em 2016) do que a geleira Drummond (18,84 km2, ou 4,26% da área original; linha de neve a 100 m a.n.m. em 2016) no período. Essa diferença na retração da duas geleiras, lado a lado e com a mesma orientação de fluxo do gelo, são atribuídas as diferentes declividades da superfície e proporção da área de acumulação sobre a área total. A geleira de menor área, Widdowson, somente atingiu um ponto de estabilização (apoiada ao embasamento rochoso lateral) em 2001, enquanto a frente da Drummond estabilizou-se em 1974. Além disso, a geleira Widdowson é mais íngreme no setor frontal, o que pode ter influenciado na taxa de desprendimento de icebergs e gerado um deslizamento basal mais eficiente, aumentando a velocidade de fluxo do gelo e, por consequência, aumentando as taxas de retração. Esses resultados condizem com estudos para outras geleiras de descarga com frentes flutuantes na Península Antártica, as quais são mais sensíveis às mudanças climáticas. A dinâmica dessas geleiras também é influenciada por mudanças nas forçantes oceânicas, taxas de precipitação, derretimento superficial e morfologias diferentes do embasamento rochoso; esses pontos devem ser tratados em trabalhos futuros. Como subproduto desta investigação, foi gerado um banco de dados em SIG para a continuidade do monitoramento das duas geleiras. / This work investigates the ice front retreat dynamics of two tidewater glaciers, Drummond (66°40'S, 65°43'W) and Widdowson (66°43'S, 65°46'W), on the western coast of the Antarctic Peninsula, associated with environmental changes in the last six decades. The study uses aerial photographs and LANDSAT satellite images (from 1986 onwards) to determine these glaciers area variations in the period 1957–2015 and to analyze their sensitivity to recent environmental changes in the Antarctic Peninsula. The digital elevation model ASTERDEM2 was edited by a routine to characterize the morphology and the morphometry of the drainage basins of these ice masses. The statistical analysis of the updated mean annual temperature data from the Faraday/Vernadsky station (65°14’ S, 64°15’ W) shows a trend towards regional atmospheric warming in the period 1950–2015 (0.047°C year-1) in this part of the West Antarctic Peninsula. The ice fronts of these two glaciers have retreated for the last 68 years, however, the Widdowson Glacier had a more significant loss (36.03 km² or 16.81% of the original area) and a higher snow line elevation (200 m a.s.l. in 2016) than the Drummond Glacier (18.84 km2, or 4.26% of the original area; snow line at 90 m a.s.l. in 2016) in the period. This retreat difference of the two glaciers, side by side and with the same ice flow orientation is attributed to different surface slopes and accumulation area proportion over the total area. The smaller area glacier, Widdowson, has shown to be more sensitive to environmental changes and only reached a stabilization point (supported to the lateral bedrock) in 2001, while the Drummond front stabilized in 1974. In addition, the Widdowson glacier is steeper in the frontal sector, which may have influenced on the calving rate and generate a more efficient basal slip, increasing the ice flow rate and, consequently, increasing the retraction rate. These results are consistent with studies for other floating outlet glaciers with calving in the Antarctic Peninsula, which are more sensitive to climate change. The dynamics of these glaciers is also influenced by changes in ocean forcing, precipitation rates, surface melting and bedrock morphology; these points should be investigated in future works. As a by-product of this research, a GIS database wasgenerated for a continuous monitoring of the two glaciers.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pinnipeds are marine mammals of the Carnivora order. Some species were close to the complete extinction due to predatory hunt for their skin and blubber. Conservation measures have been taken to avoid extinction and population monitoring is essential to evaluate how populations are responding along the years. Remote sensing, from satellite images and aerial photographs, allows the monitoring through individual counting without interfering directly in the animals. The main objective of this work is to analyze aspects of the demography and the distribution of pinnipeds in the Elephant Island, located northeast of the Antarctic Peninsula, in the South Shetlands Islands, during the Austral summer (November to March) in the years of 2005 to 2010, using aerial censuses performed around the Elephant Island. The aerial censuses photographs were taken from Squirrel helicopters of the Brazilian Navy flying at a constant speed, 30 to 50 meters height along the island s perimeter. The data were obtained by counting the individuals registered in the photographs. The counting of all censuses summed 27.592 individuals along the years. Due to the fact that it was not possible to cover the totality of the island s perimeter in all censuses, the distribution and occurrence were studied dividing the island into seven sectors along its total perimeter. In general, the species observed more frequently in all sectors were the Southern elephant seals (Mirounga leonina) and Antarctic fur seals (Artocephalus gazella). Even though other seals species such as the Weddell seal (Leptonychotes weddelli), the leopard seal (Hydrurga leptonyx) and the crabeater seal (Lobodon carcinophaga) registered to the Elephant Island exhibited low representativeness in their occupancy, their presence is constant in all censuses. Using the statistical technique Principal Coordinates Analysis, we notice that the occupancy pattern of the Elephant Island by the pinnipeds is related to the substrate present in the different sectors of the island and to the period of the Austral summer sampled. Southern elephant seals settle in sectors of sandy substrate and exhibit the largest occupation during the earlier months of summer (November and December), while Antarctic fur seals preferably settle in rocky substrates and its occupancy is larger during the latest months of summer (January to February). New breeding sites were described in particular for the Antarctic fur seals in so called sectors of Valentin and Piloto Pardo. Preliminary data taken from satellite images of Valentin sector corroborated the aerial photograph data and indicated that the Antarctic fur seals are the predominant species in this region. To our knowledge, this is the first study taken with aerial censuses data in the Elephant Island, and the results presented here have great use for the correct management and conservation politics for the pinnipeds. / Pinípedes são mamíferos marinhos pertencentes à Ordem Carnívora. Algumas espécies foram levadas quase à extinção devido à caça por sua pele e gordura. Medidas de conservação foram tomadas para evitar a extinção e o monitoramento das populações é essencial para avaliar como estas estão reagindo ao longo dos anos. O sensoriamento remoto através de imagens de satélite e fotografias aéreas permite este monitoramento através da contagem dos indivíduos sem interferir diretamente com os animais. Este trabalho tem por objetivo geral analisar aspectos da distribuição e ocorrência de pinípedes na Ilha Elefante, situada a nordeste da Península Antártica no Arquipélago das Shetlands do Sul, durante o verão austral (novembro a março) entre os anos de 2005 a 2010 através de censos aéreos realizados no entorno da Ilha Elefante. As fotografias de censo aéreo foram tomadas a partir de helicópteros Esquilo da Marinha do Brasil voando em velocidade constante, entre 30 e 50 m de altura ao longo do perímetro da ilha. Os dados foram obtidos através da contagem de indivíduos registrados nas fotografias. Os animais contados a partir dos censos somados atingiram 27.592 indivíduos ao longo dos anos. Devido ao fato de que não foi possível cobrir todo o perímetro da ilha em todos os censos aéreos, a distribuição e abundância foram estudadas dividindo-se a ilha em sete setores ao longo de seu perímetro total. Em geral, as espécies observadas com maior frequência em todos os setores foram os elefantes-marinhos do sul (Mirounga leonina - EMS) e os lobos-marinhos antárticos (Artocephallus gazella - LMA). Ainda que os demais focídeos como a foca-de-Weddell (Leptonychotes weddelli), foca-leopardo (Hydrurga leptonyx) e a foca-caranguejeira (Lobodon carcinophaga) registrados para a Ilha Elefante apresentem baixa representatividade na sua ocupação, sua presença é constante em todos os censos. Utilizando técnica estatística de Análise de Coordenadas Principais, nota-se que o padrão de ocupação da Ilha Elefante pelos pinípedes está relacionado com o substrato presente nos diferentes setores da ilha. Os EMS permanecem em locais de substrato arenoso e apresentam maior ocupação nos primeiros meses do verão (novembro e dezembro), enquanto os LMA permanecem preferencialmente em locais rochosos e sua ocupação é maior nos últimos meses de verão (janeiro e fevereiro). Novos locais de reprodução foram descritos em especial para LMA nos setores denominados de Valentin e Piloto Pardo. Dados preliminares tomados a partir de uma imagem de satélite para o setor de Valentin corroboraram os dados de fotografias aéreas e indica que LMA é a espécie predominante dessa região. Ao nosso conhecimento, esse é o primeiro estudo realizado com dados de censo aéreo na Ilha Elefante e os resultados apresentados aqui tem grande utilidade para o correto manejo e para as políticas de conservação de pinípides.

A prospecção biológica (i.e. bioprospecção) é uma atividade, relativamente recente, que ocorre de forma desregulada na região austral, área de vigência do Sistema do Tratado da Antártida (STA). A normatização desta atividade no âmbito do STA é o principal tema em discussão na agenda do Regime Antártico. Este Regime Internacional, constituído pelo Tratado Antártico (de 1959), pela Convenção para Preservação das Focas Antárticas (de 1972), pela Convenção para Conservação dos Recursos Vivos Marinhos Antárticos (de 1980) e pelo Protocolo de Proteção Ambiental do Tratado da Antártida (de 1991), tem cumprido, ao longo de sua história, a missão de preservar a região austral e ordenar as atividades antárticas. Os Estados que o integram, enfrentam os novos desafios, criando instrumentos jurídicos para regulamentar atividades específicas. Todavia, eles encontram dificuldades de repetir este comportamento com relação à bioprospeccão. A razão disso é a complexidade desta atividade, associada à problemática da região austral, uma área sem soberanias reconhecidas. Existe imensa dificuldade de desenvolver uma legislação para contemplar diferentes interesses nacionais, disputas entre empresas e organizações ambientalistas, razões de ordem comercial e desacordos entre os interesses de pesquisa científica e do mercado, respeitando as normas e os princípios formalizados no Tratado Antártico. A bioprospecção na Antártida é um problema cuja solução, provavelmente, demandará longas e difíceis negociações. / Biological prospecting (i.e. bioprospecting) is a relatively recent activity that occurs unregulated in the austral region, area covered by the Antarctic Treaty System (ATS). The normatization of this activity is the main subject being discussed in the agenda of the Antarctic Regime. This International Regime, comprised by the Antarctic Treaty (1959), the Convention on the Conservation of Antarctic Seals (1972), the Convention on the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (1980) and the Madrid Protocol to the Antarctic Treaty (1991), fulfills the mission to preserve the austral region and regulate international relations with respect to Antarctica. The nation-states, participants in this regime, have a tendency to face new challenges, by creating aditional agreements to regulate specific activities. Bioprospecting, however, has proven dificult to regulate. This is due to the complexity of the activity and the ambiguous territorial status of Antarctica. It is dificult to develop legislation that satifies interests of nation-states, private companies, environmental NGO’s, scientists and universities, while respecting norms and principles formalized in the Antarctic Treaty. Bioprospecting in Antarctica, therefore, is a problem that demands carefull and thoughtfull considerations, yet to be resolved.

Au cours du XXIème siècle, une augmentation des précipitations est attendue dans les régions polaires. En Antarctique, cette augmentation devrait se traduire par une accumulation de neige sur le continent, contribuant ainsi positivement au bilan de masse de la calotte polaire, et par conséquent négativement au niveau des mers. Les modèles utilisés pour simuler le climat du XXIème siècle prédisent presque tous une augmentation des précipitations en Antarctique, mais l'importance de ce changement diffère fortement d'un modèle à l'autre. De plus, les taux de précipitation actuels reproduits par ces mêmes modèles divergent également beaucoup. Cependant, faute d'observation fiable de précipitation en Antarctique, il était jusqu'à présent difficile de vérifier la capacité des modèles à simuler ces dernières. Dans cette étude, les données issues du radar météorologique embarqué à bord du satellite CloudSat ont été utilisées afin de produire la première climatologie de précipitation en Antarctique à partir d'observations. Cette climatologie couvre la période août 2006 - avril 2011, et a montré de très bons accords avec les réanalyses ERA Interim qui n'utilisent pas d'observations issues de CloudSat. Le taux de chute de neige obtenu avec CloudSat sur le continent Antarctique jusqu'à 82°S est en moyenne de 171 mm/an. L'automne austral est la saison avec les chutes de neige les plus importantes, et le printemps austral, la saison avec les chutes de neige les plus faibles. Par ailleurs, une expérience de mesure in-situ des précipitations a été développée sur la base de Dumont d'Urville en Antarctique, des observations in-situ étant nécessaires à la validation des algorithmes de télédétection. Un système de profilage utilisant des capteurs optiques a été installé sur un mât de 73 m afin d'identifier les chutes de neige et les évènements de transport de neige par le vent. Les flux de neige mesurés à différentes hauteurs devraient être similaires lors de chute de neige sans transport de neige, alors qu'un gradient devrait apparaître si de la neige est transportée depuis la surface. Le système a été évalué et comparé aux analyses opérationnelles d'ECMWF. Enfin, les simulations des modèles de climat utilisés pour la production du rapport du GIEC ont été comparées aux observations satellites obtenues. Tous les modèles simulent un taux de chute de neige supérieur à celui observé avec CloudSat. Le changement de précipitation en Antarctique durant le XXIème siècle simulé varie de -6.0 % à +39.4 % en fonction des modèles et des scénarios d'émission de gaz à effet de serre. Les modèles de climat simulant des taux de chute de neige proches de ceux observés par satellite pour la période actuelle prédisent en moyenne un changement plus important de précipitation au cours du XXIème siècle, et donc un impact sur le niveau des mers plus conséquent. / During the 21st century, precipitation is expected to increase in polar regions. In Antarctica, this would lead to an increase in snow accumulation over the continent, which would represent a positive contribution to the ice sheet mass balance, and thus a negative contribution to sea level. Almost all the climate models predict a precipitation increase in Antarctica during the 21st century, but this change differs widely according to the models. Moreover, the current precipitation rate simulated by these models diverge greatly. However, because no reliable observation of Antarctic precipitation was available so far, it was not possible to benchmark climate models. In this study, data from the cloud profiling radar onboard CloudSat satellite have been used to produce the first climatology of Antarctic precipitation from observations. This climatology agrees well with ERA Interim reanalysis, the production of which is constrained by various in situ and satellite observations, but does not use any data from CloudSat. The mean snowfall rate from CloudSat observations is 171 mm/an over the Antarctic ice sheet, north of 82°S. The maximum snowfall rate is observed during the fall, while the minimum snowfall rate occurs in spring. Because in-situ measurements are necessary to evaluate remote sensing observations, a field experiment has been developed at Dumont d'Urville station in Antarctica for measuring precipitation. Optical sensors have been set up at different levels on a 73-meter tower in order to separate snowfall from blowing snow events. Snow flux measured at different heights should be similar during snowfall without blowing snow, whereas a gradient shoud be observed if blowing snow occurs. The system has been evaluated and compared to the ECMWF operational analysis. Finally, simulations from the climate models used for the last IPCC report have been compared to the new satellite climatology. All the models produce a higher snowfall rate than the snowfall observed with CloudSat. Precipitation increase predicted in Antarctica varies from -6.0 % to +39.4 % according to the models and the greenhouse gas emissions scenarios.Climate models which reproduce a current snowfall rate close to the snowfall rate observed by satellite predict on average a larger increase in Antarctic precipitation during the 21st century, and thus a stronger impact on sea level.

O silício encontra-se no meio marinho nas formas: dissolvida e particulada (biogênica e litogênica). O ciclo biogeoquímico deste elemento está sujeito à influência sazonal e às alterações antrópicas. Este trabalho visa entender a relação entre as diferentes formas de silício como resposta a processos de origem natural e antrópica em diferentes ambientes (Estreito de Bransfield, Antártica; Complexo Estuarino-Lagunar de Cananeia-Iguape, SP; região costeira de Recife, PE). O Estreito de Bransfield pela sua localização remota é das áreas estudadas, a menos impactada pelo homem. A região nordeste do Estreito mostrou menores concentrações de silicato na superfície associadas à menor diversidade fitoplanctônica, constituída por diatomáceas do gênero Corethron que facilitam o afundamento de Si e a remineralização do C e N. Já na região sudoeste do Estreito a concentração de silicato foi maior, assim como a influência do degelo, que contribui para uma maior disponibilidade de ferro, indicada pelo traçador Si*, aumentando a diversidade fitoplanctônica. Nesta região também houve a presença de espécies que facilitam o afundamento de C e N e a remineralização de Si. O Complexo Estuarino-Lagunar de Cananeia-Iguape, apresentou sinais de impacto antrópico sobretudo no setor norte (Iguape), mostrado pelas diferentes frações do silício que foram excelentes indicadores de processos erosivos. No setor sul a influência antrópica não foi observada, assim o silício indicou processos de origem natural como a sedimentação, evidenciada pela remoção do BSi e do LSi, e a ressuspensão onde as concentrações das frações particuladas foi maior. A região costeira de Recife está sob a influência dos aportes fluviais provenientes dos rios Capibaribe e Beberibe. A distribuição da maioria dos parâmetros, incluindo o silicato e o BSi, mostraram esta influência vinda de oeste, atingindo a barreira na saída do porto e se propagando em direção a nordeste. Devido ao maior aporte de nutrientes nas estações mais próximas à costa a produção primária foi incentivada, evidenciada pelos maiores valores de clorofila-a e BSi. Nas estações mais distantes da costa os parâmetros tiveram valores característicos de áreas oligotróficas, com as frações de silício mostrando concentrações bastante baixas. O silício se mostrou um excelente indicador de aportes continentais naturais e antrópicos. São poucos os trabalhos que quantificam o BSi e o LSi no meio aquático, assim este estudo consiste em um ponto inicial para o entendimento do silício particulado em águas brasileiras. / Silicon is found in the marine environment under the forms: dissolved and particulate (biogenic and lithogenic). The biogeochemical cycle of this element is subject to seasonal influences and anthropogenic changes. This work aims to understand the relationship between different forms of silicon in response to processes of natural and anthropogenic origin in different environments (Bransfield Strait, Antarctica; Cananeia-Iguape Estuarine-Lagoon Complex, SP ; coastal region of Recife, PE) . The Bransfield Strait is, of the studied areas, the least impacted by man, because of its remote location. The northeastern Strait region showed lower silicate concentrations associated with lower phytoplankton diversity, consisting of diatoms of the genus Corethron that facilitate sinking af Si and remineralization of C and N. In the southwestern region of the Strait silicate concentration was higher, as well as the influence of thaw, which contributes to increased iron availability, indicated by Si* tracer, that increases phytoplankton diversity. In this region there was also the presence of species that facilitate the sinking of C and N and the remineralization of Si. Cananeia-Iguape Estuarine -Lagoon Complex, showed signs of anthropogenic impact especially in the northern sector (Iguape), showed by silicon different fractions, which were excellent indicators of erosion processes. In the southern sector, anthropogenic influence was not observed. Silicon indicated processes of natural origin, like sedimentation, evidenced by the removal of BSi and LSi, and resuspension where concentrations of particulate fractions was higher. The coastal region of Recife is under influence of fluvial inputs from Capibaribe and Beberibe rivers. The distribution of most parameters, including silicate and BSi, showed this influence coming from the west, reaching the barrier at the port exit and propagating toward northeast. Due to higher nutrient availability in the stations nearest to the coast, primary production was encouraged, evidenced by high values of chlorophyll-a and BSi. In the stations more distant to the coast, the parameters had values characteristic of oligotrophic areas , with the forms of silicon showing very low concentrations. Silicon proved to be an excellent indicator of continental natural and anthropogenic contributions. There are few studies that quantify the BSi and LSi in the aquatic environment, therefore this study is a starting point for understanding particulate silicon in Brazilian waters.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-04-08T12:24:41Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-04-08T12:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Esta dissertação investiga o registro de conteúdo iônico do testemunho de gelo monte Johns (79°55'28"S; 94°23'18"O) obtido na Antártica Ocidental, contribuindo para o adensamento espacial de informações glacioquímicas empregadas em estudos paleoclimáticos. As concentrações de Na+ (16,6 ± 28,2 μg L-1), K+ (1,3 ± 3,7 μg L-1), Mg2+ (3,7 ± 3,7 μg L-1), Ca2+ (5,4 ± 3,4 μg L-1), Cl- (33,3 ± 43,7 μg L-1), SO42- (25,9 ± 17,7 μg L-1), NO3- (50,8 ± 18,5 μg L-1) e H3CSO3- (7,1 ± 5,4 μg L-1) foram determinadas por cromatografia iônica em 2.164 amostras para o período 1882–2008. A variabilidade sazonal de NO3- e, especialmente do nssSO42-, em antifase com Na+, possibilitou a datação pela contagem de ciclos anuais ao longo do período estudado. A identificação dos sinais vulcânicos do Krakatoa (1883), Agung (1963) e Pinatubo/Hudson (1991) foi usada para determinar horizontes de referência (datação absoluta). Eventos de aporte significativo de aerossóis foram identificados e agrupados considerando o conteúdo iônico, proveniência e estação do ano. A avaliação da proveniência dos íons e do balanço iônico mostra a origem da carga iônica: 36% é oriunda de aerossóis de sal marinho, 13% de poeira mineral, 17% de atividade biogênica marinha e 34% de produtos da reatividade química na atmosfera. É observada uma leve redução nas concentrações de Mg2+ (-0,04 μg L-1 ano-1) e K+ (-0,01 μg L-1 ano-1), e mais forte para NO3- (-0,17 μg L-1 ano-1), no período 1909–2008. A média anual da acumulação líquida de neve foi 0,21 ± 0,04 m eq. H2O no período 1882–2008 sem apresentar tendência significante. A acumulação mostra alta correspondência com dados anuais de reanálise climática, com coeficiente de correlação cruzada de +0,42 (α < 0,05) para o período 1979–2008. / This dissertation investigates the ionic content record of the mount Johns ice core (79°55'28"S; 94°23'18"W) recovered from the West Antarctica, contributing to the spatial densification of glaciochemical information used in paleoclimatic studies. The concentrations of Na+ (16.6 ± 28.2 μg L-1), K+ (1.3 ± 3.7 μg L-1), Mg2+ (3.7 ± 3.7 μg L-1), Ca2+ (5.4 ± 3.4 μg L-1), Cl- (33.3 ± 43.7 μg L-1), SO42- (25.9 ± 17.7 μg L-1), NO3- (50.8 ± 18.5 μg L-1) e H3CSO3- (7.1 ± 5.4 μg L-1) were determined by ion chromatography on 2,164 samples for the period 1882–2008. The NO3- seasonal variability and, especially, of the nssSO42- in antiphase with the Na+, allowed the counting of annual cycles over the studied period. The identification of Krakatau (1883), Agung (1963) and Pinatubo / Hudson (1991) volcanic signals was used to determine reference horizons (absolute dating). Significant aerosols events were identified and grouped considering the ionic content, provenance and season of the year. The evaluation of the ions provenance and of the ionic balance points to ionic content origin: 36% come from sea salt aerosols, 13% from mineral dust, 17% originate from marine biogenic activity and 34% are chemical reactivity products in the atmosphere. It is observed a slight reduction in the Mg2+ (-0.04 μg L-1 y-1) and K+ (-0.01 μg L-1 y-1) concentrations, and stronger in the NO3- (-0.17 μg L-1 y-1), during the 1909–2008 period. The annual mean net accumulation rate averaged 0.21 ± 0.04 m w.e. y-1 in the period 1882–2008 did not show any significant trend and shows high correspondence with climatic reanalysis data in years with data overlap, with a cross-correlation coefficient of +0.42 (α < 0.05) for the period 1979–2008.

Este trabalho investiga a dinâmica de retração frontal de duas geleiras de maré, Drummond (66°40'S, 65°43'O) e Widdowson (66°43'S, 65°46'O), na costa ocidental da Península Antártica. O estudo usou fotografias aéreas e imagens satelitais LANDSAT (a partir de 1986) para determinar a variação de área dessas geleiras no período 1957–2015 e analisar a sensibilidade às recentes mudanças ambientais na Península Antártica. O modelo digital de elevação AsterGDEM2 foi usado para caracterizar a morfologia e morfometria da bacia de drenagem dessas massas de gelo. A análise estatística dos dados de temperatura média anual da Estação Vernadsky (65°14’ S, 64°15’ O) mostra tendência ao aquecimento atmosférico no período 1950–2015 (0,047°C ano-1) nesta parte da Península Antártica ocidental. As frentes das duas geleiras retraíram ao longo dos últimos 68 anos, no entanto a geleira Widdowson apresentou uma perda maior (36,03 km2, ou 16,81% da área original) e uma linha de neve mais elevada (200 m a.n.m. em 2016) do que a geleira Drummond (18,84 km2, ou 4,26% da área original; linha de neve a 100 m a.n.m. em 2016) no período. Essa diferença na retração da duas geleiras, lado a lado e com a mesma orientação de fluxo do gelo, são atribuídas as diferentes declividades da superfície e proporção da área de acumulação sobre a área total. A geleira de menor área, Widdowson, somente atingiu um ponto de estabilização (apoiada ao embasamento rochoso lateral) em 2001, enquanto a frente da Drummond estabilizou-se em 1974. Além disso, a geleira Widdowson é mais íngreme no setor frontal, o que pode ter influenciado na taxa de desprendimento de icebergs e gerado um deslizamento basal mais eficiente, aumentando a velocidade de fluxo do gelo e, por consequência, aumentando as taxas de retração. Esses resultados condizem com estudos para outras geleiras de descarga com frentes flutuantes na Península Antártica, as quais são mais sensíveis às mudanças climáticas. A dinâmica dessas geleiras também é influenciada por mudanças nas forçantes oceânicas, taxas de precipitação, derretimento superficial e morfologias diferentes do embasamento rochoso; esses pontos devem ser tratados em trabalhos futuros. Como subproduto desta investigação, foi gerado um banco de dados em SIG para a continuidade do monitoramento das duas geleiras. / This work investigates the ice front retreat dynamics of two tidewater glaciers, Drummond (66°40'S, 65°43'W) and Widdowson (66°43'S, 65°46'W), on the western coast of the Antarctic Peninsula, associated with environmental changes in the last six decades. The study uses aerial photographs and LANDSAT satellite images (from 1986 onwards) to determine these glaciers area variations in the period 1957–2015 and to analyze their sensitivity to recent environmental changes in the Antarctic Peninsula. The digital elevation model ASTERDEM2 was edited by a routine to characterize the morphology and the morphometry of the drainage basins of these ice masses. The statistical analysis of the updated mean annual temperature data from the Faraday/Vernadsky station (65°14’ S, 64°15’ W) shows a trend towards regional atmospheric warming in the period 1950–2015 (0.047°C year-1) in this part of the West Antarctic Peninsula. The ice fronts of these two glaciers have retreated for the last 68 years, however, the Widdowson Glacier had a more significant loss (36.03 km² or 16.81% of the original area) and a higher snow line elevation (200 m a.s.l. in 2016) than the Drummond Glacier (18.84 km2, or 4.26% of the original area; snow line at 90 m a.s.l. in 2016) in the period. This retreat difference of the two glaciers, side by side and with the same ice flow orientation is attributed to different surface slopes and accumulation area proportion over the total area. The smaller area glacier, Widdowson, has shown to be more sensitive to environmental changes and only reached a stabilization point (supported to the lateral bedrock) in 2001, while the Drummond front stabilized in 1974. In addition, the Widdowson glacier is steeper in the frontal sector, which may have influenced on the calving rate and generate a more efficient basal slip, increasing the ice flow rate and, consequently, increasing the retraction rate. These results are consistent with studies for other floating outlet glaciers with calving in the Antarctic Peninsula, which are more sensitive to climate change. The dynamics of these glaciers is also influenced by changes in ocean forcing, precipitation rates, surface melting and bedrock morphology; these points should be investigated in future works. As a by-product of this research, a GIS database wasgenerated for a continuous monitoring of the two glaciers.

A prospecção biológica (i.e. bioprospecção) é uma atividade, relativamente recente, que ocorre de forma desregulada na região austral, área de vigência do Sistema do Tratado da Antártida (STA). A normatização desta atividade no âmbito do STA é o principal tema em discussão na agenda do Regime Antártico. Este Regime Internacional, constituído pelo Tratado Antártico (de 1959), pela Convenção para Preservação das Focas Antárticas (de 1972), pela Convenção para Conservação dos Recursos Vivos Marinhos Antárticos (de 1980) e pelo Protocolo de Proteção Ambiental do Tratado da Antártida (de 1991), tem cumprido, ao longo de sua história, a missão de preservar a região austral e ordenar as atividades antárticas. Os Estados que o integram, enfrentam os novos desafios, criando instrumentos jurídicos para regulamentar atividades específicas. Todavia, eles encontram dificuldades de repetir este comportamento com relação à bioprospeccão. A razão disso é a complexidade desta atividade, associada à problemática da região austral, uma área sem soberanias reconhecidas. Existe imensa dificuldade de desenvolver uma legislação para contemplar diferentes interesses nacionais, disputas entre empresas e organizações ambientalistas, razões de ordem comercial e desacordos entre os interesses de pesquisa científica e do mercado, respeitando as normas e os princípios formalizados no Tratado Antártico. A bioprospecção na Antártida é um problema cuja solução, provavelmente, demandará longas e difíceis negociações. / Biological prospecting (i.e. bioprospecting) is a relatively recent activity that occurs unregulated in the austral region, area covered by the Antarctic Treaty System (ATS). The normatization of this activity is the main subject being discussed in the agenda of the Antarctic Regime. This International Regime, comprised by the Antarctic Treaty (1959), the Convention on the Conservation of Antarctic Seals (1972), the Convention on the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (1980) and the Madrid Protocol to the Antarctic Treaty (1991), fulfills the mission to preserve the austral region and regulate international relations with respect to Antarctica. The nation-states, participants in this regime, have a tendency to face new challenges, by creating aditional agreements to regulate specific activities. Bioprospecting, however, has proven dificult to regulate. This is due to the complexity of the activity and the ambiguous territorial status of Antarctica. It is dificult to develop legislation that satifies interests of nation-states, private companies, environmental NGO’s, scientists and universities, while respecting norms and principles formalized in the Antarctic Treaty. Bioprospecting in Antarctica, therefore, is a problem that demands carefull and thoughtfull considerations, yet to be resolved.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2016-04-08T12:24:41Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-04-08T12:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os radionuclídeos naturais das séries radioativas do 238U, 235U e 232Th são frequentemente utilizados como traçadores em estudos ambientais para a compreensão da dinâmica que ocorre no ambiente marinho e terrestre, como por exemplo, em pesquisas de processos oceânicos e gerenciamento da região costeira. No ambiente marinho, estes radionuclídeos podem ser empregados para estimar fluxos biogeoquímicos de partículas e de nutrientes que ocorrem tanto na coluna dágua, quanto nos sedimentos. Várias pesquisas aplicam a distribuição e o respectivo desequilíbrio dos radionuclídeos naturais no meio ambiente, inclusive em modelos geocronológicos para se obter informações históricas em testemunhos sedimentares. Nesse estudo, realizou-se a caracterização radioquímica das distribuições de 226Ra, 228Ra e 210Pb de uma coluna sedimentar denominada 1B (248 cm de comprimento), coletada na Baía do Almirantado, Antártica. A metodologia utilizada incluiu a lixiviação ácida de amostras de sedimentos, seguida de separação radioquímica sequencial de 226Ra e de 228Ra pela co-precipitação com Ba(Ra)SO4 e de 210Pb pela co-precipitação com PbCrO4. Todas as medidas foram realizadas pela contagem alfa e beta total dos precipitados obtidos, em um detector proporcional de fluxo gasoso de baixa radiação de fundo. As concentrações de atividade de 226Ra e 210Pb foram empregadas para se estimar a atividade de 210Pbnão-suportado presentes no perfil sedimentar 1B. Considerando-se as concentrações de atividade de 210Pbnão-suportado obtidas e a aplicação do modelo CIC(Constant Initial Concentration), foi possível determinar a taxa de sedimentação de 0,59±0,05 cm/ ano. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP