Speckle é um ruído multiplicativo e aleatório, característico de imagens de radar de abertura sintética (SAR). Devido a esse ruído, até mesmo áreas com feições marcantes em superfícies contínuas (e.g., fendas nas superfícies das geleiras) são caracterizadas em imagens SAR por grande variabilidade nos números digitais e pelo efeito "sal e pimenta", comum nesse tipo de imagens. Portanto, o speckle deve ser reduzido para que as imagens SAR possam ser utilizadas em algoritmos de correlação cruzada com o objetivo de extrair informações sobre a velocidade das geleiras. Para solucionar este problema, quatro formas de utilização de um filtro adaptativo (i.e., filtro Lee) foram testadas para o pré-processamento de imagens antes da extração de vetores de velocidade de geleiras. O filtro Lee foi utilizado de duas formas: (i) uma filtragem e (ii) filtragem sucessiva (i.e., dupla filtragem). Além disso, dois parâmetros foram utilizados para informar a variabilidade dos dados: o número de looks da cena e o desvio padrão da cena. A análise dos resultados foi realizada comparando os vetores de velocidade gerados pelas imagens originais e filtradas com dados publicados sobre a dinâmica das geleiras da parte setentrional da Península Antártica. Em termos de supressão do speckle, todos os métodos produziram resultados positivos. No entanto, a dupla filtragem não preservou as bordas das fendas, fundindo as feições. Dessa forma, produtos com dupla filtragem foram descartados da análise final. Em geral, as imagens com uma filtragem apresentam melhores resultados na extração de vetores de velocidade por algoritmos de correlação cruzada que as imagens originais. Assim, a cadeia de pré-processamento incluindo uma só filtragem foi escolhida para a extração de parâmetros dinâmicos de geleiras. Quando comparados com dados já publicados, os vetores de velocidade resultantes da análise mostram um ligeiro aumento na velocidade das geleiras da área de estudo entre 2001 e 2005. / Speckle is a characteristic random noise from coherent imaging systems like synthetic aperture radar (SAR). Due to this noise, even areas with sharp features in continuous surfaces (e.g., crevasses on glaciers) will be characterized in SAR images by grainy texture and high variation in digital numbers. Therefore, the speckle must be reduced before SAR images can be used for measuring glacier velocity by image crosscorrelations algorithms. To solve this problem, four approaches based on adaptive filtering (i.e., Lee filter) were tested for data pre-processing prior to extracting the velocity fields from glaciers. The Lee filter was used in two ways: (i) one-pass and (ii) two-pass filtering. Furthermore, two parameters were used to explain the data variability: number of looks and standard deviation of the scene. Results evaluation was carrying out comparing the velocity vectors resulting from original and filtered images with published data on the dynamics of the glaciers in the northern part of the Antarctic Peninsula. In terms of speckle suppression, all approaches yielded positive results. However, the two-pass filter does not preserve the crevasses edges and the resulting images are not considered for the final result comparison. In general, images processed with one-pass filter showed better results for extraction of velocity vectors with the cross-correlation algorithm than the original ones, and were accepted for an automatic processing chain to derive dynamic parameters of glaciers. Furthermore, resulting velocity vectors agree with published data and show a slight increase in velocity between 2001 and 2005.

The temperature record from the Antarctic Peninsula (AP) shows a warming trend 3°C greater than that of the Antarctic continent (Vaughan, et al., 2003). The LARsen Ice Shelf System, Antarctica (LARISSA) project was developed as an interdisciplinary collaboration to understand the impacts of global climate change on the ice shelf systems of the Peninsula. The 2010 LARISSA cruise to the western AP margin collected the two marine sediment cores from the mouth of Barilari Bay used for this thesis, Jumbo Piston Core (JPC) 127 and Jumbo Kasten Core (JKC) 55. The 77 sediment samples collected at 10 cm intervals were sieved at 63 microns to retain foraminiferal tests, identified to the species level. The 35 most abundant foraminifera species were grouped into five assemblages with one outlier species through Hierarchical Cluster Analysis (HCA), predominantly grouped by calcareous and agglutinated foraminifera. The Principal Component Analysis (PCA) yielded two principal components, which accounted for 81.5% of the variability within the data, correlated to the species Fursenkoina spp. and Bulimina aculeata. The base of this core was found to be nearly 8000 calibrated years before present (cal. yr. BP) through radiocarbon dating of the foraminiferal tests. The PCA results were correlated with the magnetic susceptibility down core, producing a timeline of four distinct zones in the mid- to late Holocene at the outer Barilari Bay core site. The earliest zone indicated stable cold bay waters, followed by a drastic change with the incursion of warmer Circumpolar Deep Water (CDW) onto the continental shelf. The third zone of this study illustrated a period of fluctuation between the cold bay waters and the CDW, interrupted by the Little Ice Age when the ice shelf in Barilari Bay extended to the mouth of the bay. The most recent zone depicts the past 200 years of melting ice shelves and the resulting increase in primary productivity observed in the bays of the western AP, discernable from the diatom, foraminifera, and sedimentological record. This description of the benthic foraminiferal record in outer Barilari Bay increases the understanding of the timing of events in the mid- to late Holocene and will serve as a correlation to other paleoclimate proxies from the LARISSA project.

Este estudo teve como objetivo avaliar a magnitude da exposição de pinguins do gênero Pygoscelis da Antártica ao mercúrio total (HgT), selênio (Se) e cobre (Cu) e verificar a variabilidade destes elementos-traço de acordo com suas características biológicas, para tal foram utilizadas penas do peito de Pygoscelis papua (n=30), P. antarctica (n=21) e P. adeliae (n=48) que corresponderam àquelas coletadas em animais da Ilha Rei George, Antártica. Encontrou-se níveis aparentemente inferiores de HgT e Se em P. papua tendo também sido a espécie que mais se distinguiu das outras duas. Além disto, houve correlação entre os níveis de HgT e Se para as espécies P. antarctica e P. adeliae indicando que é possível que ocorra nos pinguins um processo de destoxificação do mercúrio orgânico por meio do selênio, porém isto não pôde foi confirmado. Ressalta-se que o atual estudo é o primeiro a relatar níveis de HgT em penas do peito da espécie P. antarctica, sendo esta informação relevante para o entendimento e conservação desta espécie de pinguim da Antártica. De modo geral o cobre (8346/32545 ng/g p.s. mín/máx) foi o elemento que apareceu em concentrações maiores se comparado ao selênio (618,7/7923,5 ng/g p.s. mín/máx) e mercúrio total (114,6/1180,2 ng/g p.s. mín/máx). Estas elevadas concentrações de cobre nas penas possivelmente se deve a incorporação via alimentação composta essencialmente de krill, que é um crustáceo de altas concentrações deste elemento essencial. Genericamente foi possível observar que todas as informações reportadas no atual trabalho, tais como as correlações entre os elementos-traço (HgT e Se) e características biológicas, mostram que as três espécies de pinguins analisadas seguem padrões distintos de distribuição de elementos-traço possivelmente porque apresentam dieta diferenciada, além disto, é provável que as características individuais influenciem nestes padrões, e por isto devem ser avaliadas para um melhor entendimento da distribuição dos elementos-traço nestes animais. Observa-se que as concentrações do elemento-traço não essencial HgT aparentemente não constituiu uma ameaça aos pinguins porque foi inferior ao nível considerado prejudicial a aves, enquanto o selênio é um elemento que deve ser constantemente monitorado pois exibiu concentrações próximas àquelas considerada danosa para aves quando incorporadas via dieta. Verificou-se que a presença dos elementos-traço não constitui uma ameaça a saúde dos Pygoscelis da Ilha Rei George, apesar disso, faz-se necessária a realização de um programa de monitoramento constante nesta região, que é uma área ainda considerada como não impactada pela ação antrópica. / This study assessed the magnitude of Antarctic penguins, genus Pygoscelis, exposure to trace elements as total mercury (THg), selenium (Se) and copper (Cu) to check some variations of these elements according to biological characteristics of the animals. To conduct this, breast feathers of Pygoscelis papua (n = 30), P. antarctica (n = 21) and P. adeliae (n = 48) were taken and analysed from seabirds collected from King George Island, Antarctica. Apparently was found lower levels of THg and Se in P. papua than in others penguins species, and this one specie also corresponded to the greater different trace element level found in Pygoscelis penguins. It was found correlation between THg and Se levels for P. antarctica and P. adeliae indicating that it is possible that the penguins can have detoxification process of the organic mercury by selenium, but this could not be confirmed. It is noteworthy that present study is the first to report THg levels in breast feathers of the species P. antarctica, being this information relevant for the understanding and conservation of this species of penguin in Antarctica. Overall, copper (8346/32545 ng / g d.w. min / max) was the element that appeared in higher concentrations compared to selenium (618.7 / 7923.5 ng / g d.w. min / max) and total mercury (114 , 6/1180, 2 ng / g d.w. min / max). These high concentrations of copper in feathers is possibly caused by incorporation through food items of the penguins, that consists mainly of krill. This crustacean also have high concentrations of this essential element. It was observed that all the information reported in this study, such as correlations between trace elements (THg and Se) and biological characteristics, show that the three penguin species follow different patterns of distribution of trace elements, and it is perhaps because they have diet differentiated. Moreover, it seems that the individual characteristics also influence these patterns, and therefore should be evaluated for a better understanding of the distribution of trace elements in these animals. It was observed that the concentrations of non-essential trace element THg apparently not constitute a threat to penguins because it was below the level considered harmful, while selenium is an element that must be constantly monitored because exhibited concentrations close to those considered potentially harmful to birds when incorporated via diet. It was found that the presence of trace elements does not constitute a threat to the health of Pygoscelis from King George Island. Nevertheless, a constant monitoring program is necessary for the region, which is still considered a preserved environment.

Speckle é um ruído multiplicativo e aleatório, característico de imagens de radar de abertura sintética (SAR). Devido a esse ruído, até mesmo áreas com feições marcantes em superfícies contínuas (e.g., fendas nas superfícies das geleiras) são caracterizadas em imagens SAR por grande variabilidade nos números digitais e pelo efeito "sal e pimenta", comum nesse tipo de imagens. Portanto, o speckle deve ser reduzido para que as imagens SAR possam ser utilizadas em algoritmos de correlação cruzada com o objetivo de extrair informações sobre a velocidade das geleiras. Para solucionar este problema, quatro formas de utilização de um filtro adaptativo (i.e., filtro Lee) foram testadas para o pré-processamento de imagens antes da extração de vetores de velocidade de geleiras. O filtro Lee foi utilizado de duas formas: (i) uma filtragem e (ii) filtragem sucessiva (i.e., dupla filtragem). Além disso, dois parâmetros foram utilizados para informar a variabilidade dos dados: o número de looks da cena e o desvio padrão da cena. A análise dos resultados foi realizada comparando os vetores de velocidade gerados pelas imagens originais e filtradas com dados publicados sobre a dinâmica das geleiras da parte setentrional da Península Antártica. Em termos de supressão do speckle, todos os métodos produziram resultados positivos. No entanto, a dupla filtragem não preservou as bordas das fendas, fundindo as feições. Dessa forma, produtos com dupla filtragem foram descartados da análise final. Em geral, as imagens com uma filtragem apresentam melhores resultados na extração de vetores de velocidade por algoritmos de correlação cruzada que as imagens originais. Assim, a cadeia de pré-processamento incluindo uma só filtragem foi escolhida para a extração de parâmetros dinâmicos de geleiras. Quando comparados com dados já publicados, os vetores de velocidade resultantes da análise mostram um ligeiro aumento na velocidade das geleiras da área de estudo entre 2001 e 2005. / Speckle is a characteristic random noise from coherent imaging systems like synthetic aperture radar (SAR). Due to this noise, even areas with sharp features in continuous surfaces (e.g., crevasses on glaciers) will be characterized in SAR images by grainy texture and high variation in digital numbers. Therefore, the speckle must be reduced before SAR images can be used for measuring glacier velocity by image crosscorrelations algorithms. To solve this problem, four approaches based on adaptive filtering (i.e., Lee filter) were tested for data pre-processing prior to extracting the velocity fields from glaciers. The Lee filter was used in two ways: (i) one-pass and (ii) two-pass filtering. Furthermore, two parameters were used to explain the data variability: number of looks and standard deviation of the scene. Results evaluation was carrying out comparing the velocity vectors resulting from original and filtered images with published data on the dynamics of the glaciers in the northern part of the Antarctic Peninsula. In terms of speckle suppression, all approaches yielded positive results. However, the two-pass filter does not preserve the crevasses edges and the resulting images are not considered for the final result comparison. In general, images processed with one-pass filter showed better results for extraction of velocity vectors with the cross-correlation algorithm than the original ones, and were accepted for an automatic processing chain to derive dynamic parameters of glaciers. Furthermore, resulting velocity vectors agree with published data and show a slight increase in velocity between 2001 and 2005.

Este estudo teve como objetivo avaliar a magnitude da exposição de pinguins do gênero Pygoscelis da Antártica ao mercúrio total (HgT), selênio (Se) e cobre (Cu) e verificar a variabilidade destes elementos-traço de acordo com suas características biológicas, para tal foram utilizadas penas do peito de Pygoscelis papua (n=30), P. antarctica (n=21) e P. adeliae (n=48) que corresponderam àquelas coletadas em animais da Ilha Rei George, Antártica. Encontrou-se níveis aparentemente inferiores de HgT e Se em P. papua tendo também sido a espécie que mais se distinguiu das outras duas. Além disto, houve correlação entre os níveis de HgT e Se para as espécies P. antarctica e P. adeliae indicando que é possível que ocorra nos pinguins um processo de destoxificação do mercúrio orgânico por meio do selênio, porém isto não pôde foi confirmado. Ressalta-se que o atual estudo é o primeiro a relatar níveis de HgT em penas do peito da espécie P. antarctica, sendo esta informação relevante para o entendimento e conservação desta espécie de pinguim da Antártica. De modo geral o cobre (8346/32545 ng/g p.s. mín/máx) foi o elemento que apareceu em concentrações maiores se comparado ao selênio (618,7/7923,5 ng/g p.s. mín/máx) e mercúrio total (114,6/1180,2 ng/g p.s. mín/máx). Estas elevadas concentrações de cobre nas penas possivelmente se deve a incorporação via alimentação composta essencialmente de krill, que é um crustáceo de altas concentrações deste elemento essencial. Genericamente foi possível observar que todas as informações reportadas no atual trabalho, tais como as correlações entre os elementos-traço (HgT e Se) e características biológicas, mostram que as três espécies de pinguins analisadas seguem padrões distintos de distribuição de elementos-traço possivelmente porque apresentam dieta diferenciada, além disto, é provável que as características individuais influenciem nestes padrões, e por isto devem ser avaliadas para um melhor entendimento da distribuição dos elementos-traço nestes animais. Observa-se que as concentrações do elemento-traço não essencial HgT aparentemente não constituiu uma ameaça aos pinguins porque foi inferior ao nível considerado prejudicial a aves, enquanto o selênio é um elemento que deve ser constantemente monitorado pois exibiu concentrações próximas àquelas considerada danosa para aves quando incorporadas via dieta. Verificou-se que a presença dos elementos-traço não constitui uma ameaça a saúde dos Pygoscelis da Ilha Rei George, apesar disso, faz-se necessária a realização de um programa de monitoramento constante nesta região, que é uma área ainda considerada como não impactada pela ação antrópica. / This study assessed the magnitude of Antarctic penguins, genus Pygoscelis, exposure to trace elements as total mercury (THg), selenium (Se) and copper (Cu) to check some variations of these elements according to biological characteristics of the animals. To conduct this, breast feathers of Pygoscelis papua (n = 30), P. antarctica (n = 21) and P. adeliae (n = 48) were taken and analysed from seabirds collected from King George Island, Antarctica. Apparently was found lower levels of THg and Se in P. papua than in others penguins species, and this one specie also corresponded to the greater different trace element level found in Pygoscelis penguins. It was found correlation between THg and Se levels for P. antarctica and P. adeliae indicating that it is possible that the penguins can have detoxification process of the organic mercury by selenium, but this could not be confirmed. It is noteworthy that present study is the first to report THg levels in breast feathers of the species P. antarctica, being this information relevant for the understanding and conservation of this species of penguin in Antarctica. Overall, copper (8346/32545 ng / g d.w. min / max) was the element that appeared in higher concentrations compared to selenium (618.7 / 7923.5 ng / g d.w. min / max) and total mercury (114 , 6/1180, 2 ng / g d.w. min / max). These high concentrations of copper in feathers is possibly caused by incorporation through food items of the penguins, that consists mainly of krill. This crustacean also have high concentrations of this essential element. It was observed that all the information reported in this study, such as correlations between trace elements (THg and Se) and biological characteristics, show that the three penguin species follow different patterns of distribution of trace elements, and it is perhaps because they have diet differentiated. Moreover, it seems that the individual characteristics also influence these patterns, and therefore should be evaluated for a better understanding of the distribution of trace elements in these animals. It was observed that the concentrations of non-essential trace element THg apparently not constitute a threat to penguins because it was below the level considered harmful, while selenium is an element that must be constantly monitored because exhibited concentrations close to those considered potentially harmful to birds when incorporated via diet. It was found that the presence of trace elements does not constitute a threat to the health of Pygoscelis from King George Island. Nevertheless, a constant monitoring program is necessary for the region, which is still considered a preserved environment.

Dados EASE-grid do Special Sensor Microwave-Imager (SSM/I) e imagens classificadas ASAR wideswath (WS), cobrindo a Península Antártica (PA), foram processadas e usadas em um Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME), para a análise subpixel da Zona Superficial de Neve Úmida (ZSNU) em imagens SSM/I. As proporções dos componentes puros (imagens-fração) da área de estudo (ZSNU, Zona Superficial de Neve Seca e rochas) foram derivadas das imagens ASAR classificadas. As imagens-fração e imagens SSM/I co-registradas de mesma data (bandas 19H, 19V, 37H e 37V) foram usadas no MLME para estimar as assinaturas espectrais desconhecidas (i.e., temperatura de brilho em cada banda SSM/I). Essas assinaturas espectrais foram então usadas no MLME para estimar as imagens-fração da ZSNU, as quais foram comparadas com as imagens-fração ASAR correspondentes, por meio do cálculo do coeficiente de correlação. Foram identificadas as duas assinaturas espectrais que resultaram nos dados mais correlacionados, sendo também calculadas as correlações das imagens-fração da ZSNU resultantes do uso no MLME dos valores médio e mediano das assinaturas espectrais mais similares. Os valores medianos dessas assinaturas espectrais produziram as imagens-fração da ZSNU mais correlacionadas, que tiveram uma precisão global de classificação média (PGCM) de 95,6% e 97,3%, nas imagens de primavera e outono, respectivamente (amplitude de classes de 0,1), e uma PGCM de 72,6% nas imagens de verão (amplitude de classes de 0,2). Essas assinaturas espectrais medianas foram então usadas no MLME para estimar, com esses níveis de precisão global, a intensidade e extensão da ZSNU na PA, pelo uso de imagens calibradas SSM/I e SMMR (Scanning Multichannel Microwave Radiometer), possibilitando assim a análise diária e em nível subpixel dessa fácie superficial, de 1978 a 2008. Na análise espacial das imagens-fração da ZSNU estimadas, observou-se que o derretimento superficial médio começava no final de outubro e terminava no final de março, com auge em 7 de janeiro (cerca de 172.237 km2 ou 31,6% da área da PA). A área total mediana da ZSNU no verão foi de aproximadamente 105.100 km2. A análise de regressão com as imagens-fração dos verões entre 1978-1979 a 2007-2008 revelou a tendência de redução da área da ZSNU, totalizando 330,854 km2 nesse período. Todavia, essa tendência não é estatisticamente significante, devido à alta variabilidade interanual da área da ZSNU na PA. Forte derretimento superficial ocorreu nos verões de 1984-1985 (176.507,289 km2) e 1989-1990 (172.681,867 km2), enquanto fraco derretimento, nos verões de 1993-1994 (26.392,208 km2) e 1981-1982 (23.244,341 km2). O mais persistente e intenso derretimento superficial foi observado nas plataformas de gelo Larsen, Wilkins, George VI e Wordie e isto foi relacionado com os eventos de fragmentação e desintegração dessas massas de gelo, ocorridos nas últimas décadas. O derretimento superficial está intimamente relacionado com a estabilidade do sistema glacial antártico e com mudanças no nível médio dos mares. Esse poderia ser monitorado em toda a Antártica, por meio da análise subpixel de imagens SMMR e SSM/I proposta neste estudo. / Special Sensor Microwave-Imager (SSM/I) EASE-grid data and classified ASAR wideswath (WS) images, covering the Antarctic Peninsula (AP), were processed and used in a Spectral Linear Mixing Model (SLMM) for a subpixel analysis of the Wet Snow Zone (WSZ) in SSM/I images. The components’ proportions (fraction images) of the endmembers in the study area, namely WSZ, Dry Snow Zone and rock outcrops, were derived from classified ASAR images. These fraction images and co-registered SSM/I images (bands 19H, 19V, 37H and 37V), acquired on the same date, were used in the SLMM to estimate the unknown spectral signatures (i.e., brightness temperature on each SSM/I band). These spectral signatures were used to estimate WSZ fraction images, which were compared with the ASAR fraction images, by calculating the correlation coefficients. This work identified two spectral signatures that produced the most correlated data, and determined the WSZ fraction images correlations resulting from the use, in the SLMM, of the mean and median values of the most similar spectral signatures. The median values of these spectral signatures produced the most correlated WSZ fraction images, which had an average overall classification accuracy (AOCA) of 95.6% and 97.3% for spring and autumn fraction images, respectively (class range of 0.1), and an AOCA of 72.6% for summer fraction images (class range of 0.2). These median spectral signatures were then used in a SLMM to estimate accurately the WSZ intensity and its extension on the AP, by using calibrated SSM/I and SMMR (Scanning Multichannel Microwave Radiometer) imageries, allowing a daily subpixel analysis of this glacier facie on the AP from 1978 to 2008. Based on the spatial analysis of the WSZ fraction images, it was observed that melt primarily takes place in late October and ends in late March, with peak on January 7th (about 172,237 km2 or 31,6% of the AP area). The WSZ median total area in summer was about 105,100 km2. Regression analysis over the 1978-1979 to 2007-2008 summers, revealed a negative interanual trend in surface melt of 330.854 km2. Nevertheless, this trend inference is not statistically significant, due to the high WSZ interanual variability. Extremely high melt occurred in the 1984-1985 (176,507.289 km2) and 1989-1990 (172,681.867 km2) summers, while extremely weak melt occurred in the 1993-1994 (26,392.208 km2) and 1981-1982 (23,244.341 km2) summers. The most persistent and intensive melt was observed on Larsen, Wilkins, George VI and Wordie ice shelves and it was related to the break-up and disintegration events that occurred on these glaciers in the last decades. Surface melting is closely related to the stability of the Antarctic glacial system and global sea level changes. It could be monitored for the whole Antarctica, by using the WSZ subpixel analysis in SMMR and SSM/I imageries proposed by this study.

Speckle é um ruído multiplicativo e aleatório, característico de imagens de radar de abertura sintética (SAR). Devido a esse ruído, até mesmo áreas com feições marcantes em superfícies contínuas (e.g., fendas nas superfícies das geleiras) são caracterizadas em imagens SAR por grande variabilidade nos números digitais e pelo efeito "sal e pimenta", comum nesse tipo de imagens. Portanto, o speckle deve ser reduzido para que as imagens SAR possam ser utilizadas em algoritmos de correlação cruzada com o objetivo de extrair informações sobre a velocidade das geleiras. Para solucionar este problema, quatro formas de utilização de um filtro adaptativo (i.e., filtro Lee) foram testadas para o pré-processamento de imagens antes da extração de vetores de velocidade de geleiras. O filtro Lee foi utilizado de duas formas: (i) uma filtragem e (ii) filtragem sucessiva (i.e., dupla filtragem). Além disso, dois parâmetros foram utilizados para informar a variabilidade dos dados: o número de looks da cena e o desvio padrão da cena. A análise dos resultados foi realizada comparando os vetores de velocidade gerados pelas imagens originais e filtradas com dados publicados sobre a dinâmica das geleiras da parte setentrional da Península Antártica. Em termos de supressão do speckle, todos os métodos produziram resultados positivos. No entanto, a dupla filtragem não preservou as bordas das fendas, fundindo as feições. Dessa forma, produtos com dupla filtragem foram descartados da análise final. Em geral, as imagens com uma filtragem apresentam melhores resultados na extração de vetores de velocidade por algoritmos de correlação cruzada que as imagens originais. Assim, a cadeia de pré-processamento incluindo uma só filtragem foi escolhida para a extração de parâmetros dinâmicos de geleiras. Quando comparados com dados já publicados, os vetores de velocidade resultantes da análise mostram um ligeiro aumento na velocidade das geleiras da área de estudo entre 2001 e 2005. / Speckle is a characteristic random noise from coherent imaging systems like synthetic aperture radar (SAR). Due to this noise, even areas with sharp features in continuous surfaces (e.g., crevasses on glaciers) will be characterized in SAR images by grainy texture and high variation in digital numbers. Therefore, the speckle must be reduced before SAR images can be used for measuring glacier velocity by image crosscorrelations algorithms. To solve this problem, four approaches based on adaptive filtering (i.e., Lee filter) were tested for data pre-processing prior to extracting the velocity fields from glaciers. The Lee filter was used in two ways: (i) one-pass and (ii) two-pass filtering. Furthermore, two parameters were used to explain the data variability: number of looks and standard deviation of the scene. Results evaluation was carrying out comparing the velocity vectors resulting from original and filtered images with published data on the dynamics of the glaciers in the northern part of the Antarctic Peninsula. In terms of speckle suppression, all approaches yielded positive results. However, the two-pass filter does not preserve the crevasses edges and the resulting images are not considered for the final result comparison. In general, images processed with one-pass filter showed better results for extraction of velocity vectors with the cross-correlation algorithm than the original ones, and were accepted for an automatic processing chain to derive dynamic parameters of glaciers. Furthermore, resulting velocity vectors agree with published data and show a slight increase in velocity between 2001 and 2005.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-21T22:20:38Z No. of bitstreams: 1 61c.pdf: 4293139 bytes, checksum: f4bcee93287f8741ae16bc08a0f959d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-21T22:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 61c.pdf: 4293139 bytes, checksum: f4bcee93287f8741ae16bc08a0f959d2 (MD5) Previous issue date: 2012-08 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fósseis de plantas são comuns na Península Antártica e têm sido encontrados não apenas em áreas orientais, correspondentes aos ambientes de retro-arco, mas também na Terra de Graham e no arquipélago das Shetland do Sul, que representam respectivamente, o contexto de arco e ante-arco. Na ilha Nelson, que faz parte do arquipélago das Shetland do Sul, o registro fossilífero mostra-se profundamente ligado aos processos vulcânicos que marcaram sua história, inicialmente afetada pelos eventos mesozóicos de subducção do Pacífico e posteriormente pela construção de um arco de ilhas. A macro e microflora encontradas em um depósito piroclástico retrabalhado no nível superior do pontal Rip, a noroeste da Ilha Nelson, são aqui apresentadas pela primeira vez. Na macroflora dominam folhas muito fragmentadas de Nothofagus e de formas primitivas de angiospermas, relacionadas às famílias Lauraceae, Anacardiaceae e Melastomataceae. Escassas pínulas de pteridófitas e um único ramo de conífera também compõem esta assembleia. Entre os palinomorfos, as pteridófitas são o principal componente, seguidas por grãos de pólen de gimnospermas. A presença de grãos relacionados à Nothofagus é atestada por tipos ancestrais e modernos (e.g. Nothofagidites cf. endurus, N. cf. kaitangataensis e N. cf. brachyspinulosus). Grãos de Classopollis, em associação com Nothofagidites cf. endurus e N. cf. kaitangataensis, sugerem uma idade neocretácica para este depósito. Em relação à correlação estratigráfica, a composição da macroflora também mostrou maior identidade com aquelas presentes em outras exposições na ilha King George, especialmente, com assembléias atribuídas ao Campaniano médio (e.g. pontal Half Three, pontal Price e monte Zamek). Em termos paleofitogeográficos, foi possível observar o domínio das angiospermas relacionadas às formas decíduas e primitivas de Nothofagus, muitas das quais são similares a espécies modernas que crescem em áreas ao sul da América do Sul. Deste modo, baseando-se no domínio de folhas microfílicas e na presença de folhas e grãos de pólen relacionados à Nothofagus, pode-se sugerir uma condição de clima temperado úmido para a Península durante a deposição do nível estudado. Por fim, deve-se ressaltar que as pteridófitas (famílias Blechnaceae e Hymenophyllaceae), a cupressácea do gênero Papuacedrus e alguns dos morfotipos associados à Nothofagus aqui descritos, indicam que ainda existiam terras contínuas entre a Península Antártica e a Australásia durante o final do Cretáceo. / Plant fossils are common in the Antarctic Peninsula and have been found not only in the eastern areas that correspond to the back arc deposition environments, but also in the Graham Land and the South Shetland archipelago, which represent the arc and fore arc contexts, respectively. In the Nelson Island, part of the South Shetland archipelago, the fóssil record is deeply linked to the volcanic processes that marks its geological history, initially affected by the Mesozoic subduccion events and after by the construction of an island arc. The macro and microflora found in a reworked pyroclastic deposit from the upper part of Rip Point outcrop, in northwestern Nelson Island, are herein presented for the first time. The macroflora is dominated by very fragmented leaves of Nothofagus and primitive forms of angiosperms, related to the families Lauraceae, Anacardiaceae and Melastomataceae. Rare pinnules of Pteridophyta and a sole and partial conifer shoot also compound this assemblage. Amongst the palynomorphs, the Pteridophyta are a main component, follow by pollen grains of gymnosperms. The presence of grains related to Nothofagus is represented by ancestral and modern types (e.g. Nothofagidites cf. endurus, N. cf. kaitangataensis and N. cf. brachyspinulosus). The Classopollis grains, in association with Nothofagidites cf. endurus, N. cf. kaitangataensis, suggested a Late Cretaceous age to this deposit. In relation to stratigraphic correlation, the composition of macroflora showed also a greatest identity with ones recorded in other exposures found in the King George Island, specially, with assemblages attributed to the middle Campanian (e.g. Half Three point, Price point and Zamek Hill). In terms of paleophytogeography, it was possible observe the domain of angiosperms related to a deciduous and primitive leaves of Nothofagus, similar to many of modern species that live in southern South America. In this way, it is suggested that the Antarctic Peninsula was under a humid temperate climatic condition during the deposition time of study interval, based on the domain of microfilic leaves and the presence of leaves and pollen grains related to Nothofagus. Finally, it should be highlighted that the pteridophytes (families Blechnaceae e Hymenophyllaceae), the cupressacea of genus Papuacedrus and the few morphotypes associated to Nothofagus described here, indicated the existence of a land connection between the Antarctic Peninsula and Australasia during the end of Cretaceous.

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.

Respiration, metabolic enzyme assays, and body composition parameters were measured in the Antarctic krill Euphausia superba during the summer, fall and winter on the Western Antarctic Peninsula (WAP). E. superba of all sizes decrease their metabolism from the summer to the winter. These same parameters were also measured along the WAP during the austral fall 2010. E. superba's enzyme activity indicated that there was a latitudinal gradient to the decline in metabolism along the WAP with the more northerly sites having significantly higher metabolic enzyme activities than the sites to the south. Carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotopes were measured in E. superba along the WAP to determine if there were any latitudinal trends. δ13C showed a significant trend with latitude with more depleted δ13C values in the southern portion of the WAP. Carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotopes were also measured in two important prey fishes along the WAP, the silverfish Pleuragramma antarcticum and the myctophid Electrona antarctica. P. antarcticum had a more variable and more enriched δ13C value than E. antarctica indicative of P. antarcticum's more neritic habitat. There were no significant differences between the δ15N values of the two fish, indicating that although they feed in different areas they were feeding at the same trophic level. Carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotopes were measured in twenty species in the marginal ice zone (MIZ) of the Weddell Sea at the beginning of the austral summer. Samples were taken from under the ice, at the ice edge and in the open ocean. A significant trend in the δ13C values of all species was found with the under-ice δ13C values being more depleted than those in the open ocean. This is most likely due to the reduced atmospheric exchange of CO2, upwelled water with depleted δ13C values, and continuous biological respiration under the ice, all of which contribute to very depleted δ13C values. δ15N values were significantly lower in the open ocean than the other ice conditions due to the increased reliance on primary production. The diapausing copepods Calanoides acutus and Rhincalanus gigas showed similar patterns in their isotopic signatures across the ice zones. Cluster analysis revealed trophic shifts between the different ice zones. The ice edge zone proved to contain the most species and was the best habitat for most species. The trophic shifts observed within species in the differing ice conditions mimicked the seasonal changes they undergo during the course of the productive season every year.