O presente trabalho tem como enfoque o estudo de foraminíferos planctônicos, na margem continental Sudeste Brasileira, entre São Sebastião, SP e Cabo de São Tomé, RJ através do levantamento das espécies existentes no plâncton. Buscou conhecer a distribuição sazonal e vertical na coluna d?água (0 a 100 m de profundidade) das espécies de foraminíferos planctônicos, correlacionar a presença desses organismos a fatores abióticos e bióticos no meio ambiente. Comparar a composição da biocenose e da tanatocenose assim como, realizar análise tafonômica das carapaças depositadas no fundo oceânico, a fim de avaliar o registro sedimentar desses organismos e considerar a utilização de assinaturas tafonômicas em carapaças de foraminíferos planctônicos na compreensão dos processos hidrodinâmicos na área de estudo. Para isso, foram analisadas amostras de plâncton, coletadas no verão/2002 e inverno/2002, e amostras de sedimento. Foram aplicadas metodologias usuais em análises de foraminíferos planctônicos. Foi possível reconhecer que há grande diferença sazonal na abundância e no tamanho de foraminíferos planctônicos na margem continental Sudeste Brasileira. A distribuição vertical desses organismos no verão parece estar relacionada à profundidade da camada de mistura, variação da temperatura na água, e à cadeia alimentar. No intervalo de profundidade entre 0 m e 40 m, predominam Globigerinoides ruber (pink) e Globigerinoides ruber (white). As espécies Globigerina bulloides, Neogloboquadrina dutertrei e Globigerinella siphonifera predominam entre 40 m e 60 m de profundidade, ao passo que entre 60 m e 80 m de profundidade ocorrem Globorotalia menardii, Orbulina universa e Globigerina falconenis. O registro sedimentar das espécies de foraminíferos planctônicos encontrado na área de estudo reflete a biocenose, podendo assim ser utilizado em análises ambientais e paleoceanográficas. As assinaturas tafonômicas observadas refletem as condições hidrodinâmicas locais. / The present work focuses on the study of planktonic foraminifera on the southeast Brazilian continental margin between São Sebastião, SP and São Tomé, RJ. This was done by means of a survey of the existing species in the plankton. The seasonal and vertical distribution in the water column (0-100 m depth) of the planktonic foraminifera species was also determined. In addition, a comparison of the biocenose and of the tatocenose was carried out as well as a tafonomic analysis of the tests deposited in the bottom. This was done in order to evaluate the sedimentary record of these organisms and consider the possibility of using tafonomic signatures in planktonic foraminifera tests in order to better understand the hydrodynamic processes in the study area. For this, plankton samples collected in the summer and winter of 2002, as well as sediment samples, were analyzed. Methodologies common to planktonic foraminfera analysis were applied. The results show that there is a great seasonal difference in abundance and size of the planktonic foraminifera on the southeast Brazilian continental margin. The vertical distribution of these animals in the summer seems to be related to the depth of the mixture layer, variations in water temperature, and to the food chain. In the depth interval between 0 m and 40 m, there was a predominance of Globigerinoides ruber (pink) and Globigerinoides ruber (white). The species Globigerina bulloides, Neogloboquadrina dutertrei and Globigerinella siphonifera are predominate between 40 and 60 m. On the other hand, between 60 and 80 m Globorotalia menardii, Orbulina universa and Globigerina falconenis occur in greater quantities. The sedimentary record of the species of planktonic foraminifera found in the study area reflect the biocenose, being therefore appropriate for the usage in environmental and paleoceanographic analyses. The tafonomic signatures observed reflect the local hydrodynamic conditions.

O conhecimento das preferências ecológicas de espécies de foraminíferos planctônicos tem sido muito utilizada em investigações paleoceanográficas obtendo bons resultados. O presente estudo realizou inferências sobre as condições oceanográficas das águas superficiais da porção sudoeste do Atlântico Sul nos últimos 450.000 anos através da variação da abundância de foraminíferos planctônicos em dois testemunhos da Bacia de Campos. A partir da Análise de Correspondência foram identificados os três principais fatores responsáveis pela variação dos foraminíferos planctônicos encontrados em cada um dos testemunhos. No testemunho KF-13 os três fatores principais foram interpretados como temperatura, espessura da camada de mistura e sazonalidade; enquanto para o testemunho KF-14 os fatores foram definidos como espessura da camada de mistura, produtividade e sazonalidade. Com esses fatores foram identificados os intervalos de maior intensidade de ventos e produtividade na região. As principais mudanças climáticas do Atlântico Sul encontram-se relacionadas às mudanças de intensidade de ventos e dos sistemas dependentes deles como o Giro Subtropical do Atlântico e a Zona de Convergência Subtropical. / Paleoceanographic investigations based on planktonic foraminifera ecologic preferences are widely and succesfully applied. The present study infered surface waters oceanographic conditions from the South Atlantic southwest margin in the past 450.000 years through the planktonic foramifera abundance variation in two cores from Campos Basin. Correspondence Analysis defined three principal factors responsible for the planktonic foraminifera abundance variation in each core. The three KF-13 main factors were interpreted as temperature, mixed layer thickness and sazonality; KF-14 principal factors were defined as mixed layer thickness, productivity and sazonality. These factors made it possible to identify higher wind stress and higher productivity intervals in this region. The main climatic variations in South Atlantic are due to changes in wind stress and the systems which depend on it such as the Atlantic Subtropical Gyre and the Subtropical Convergence Zone.

O presente trabalho envolveu o estudo da microfauna de ostracodes de 10 amostras provenientes de um testemunho de sondagem realizado na porção norte do talude médio da Bacia de Campos, RJ (1287 m de lâmina d'água). As amostras foram tratadas segundo a metodologia padrão para microfósseis calcários. A fauna total de ostracodes foi recuperada e os elementos autóctones foram identificados e estudados. Em conjunto aos dados faunísticos, análises geoquímicas de isótopos estáveis de oxigênio foram realizadas em testas de foraminíferos planctônicos, colaborando com o estudo paleoecológico e paleoceanográfico. Foram identificadas 86 espécies, 46 das quais autóctones, distribuídas em 28 gêneros e 13 famílias. Krithe e Cytheropteron foram os gêneros mais diversificados (sete e quatro espécies, respectivamente), assim como as famílias Cytheruridae e Krithidae, concordando com estudos similares em outras regiões do mundo. A ocorrência de espécies cosmopolitas na Bacia de Campos é marcante, o que reforça a idéia de que a distribuição de algumas espécies tende ao pandemismo em águas profundas. A curva de isótopos estáveis de oxigênio obtida segue a tendência geral das curvas padrões para o oceano Atlântico Sul. A fauna de ostracodes respondeu às mudanças oceanográficas ocorridas no Quaternário da Bacia de Campos, reforçando a potencialidade do grupo como bons indicadores de eventos dessa natureza. Respostas divergentes da diversidade específica foram registradas: baixa diversidade no penúltimo glacial e alta durante o Último Máximo Glacial (UMG). Uma diminuição da diversidade foi notada no final do Holoceno. Distintas associações de espécies ocorreram ao longo das amostras, a primeira e mais antiga caracterizada pelas espécies Australoecia atlantica, Poseidonamicus pintoi, Microcythere cronini, Rimacytheropteron sp. e Krithe reversa., e a segunda representada por Macropyxis sp., Bythoceratina sp., Henryhowella cf. H. asperrima e Krithe trinidadensis. O UMG foi o evento que definiu esta mudança faunística. / The present work dealt with the study of ostracods from 10 piston core samples from the northern portion of the Campos Basin slope, Rio de Janeiro (1287 m depth). The samples were treated following the standard methodology for calcareous microfossils. The totality of the ostracode fauna was recovered and its autochtonous elements studied. Along with the faunal data, oxygen stable isotopes analysis were carried out in planctonic foraminifer tests, improving the paleoecological and paleoceanografical studies. Eighty-six species were identified, 46 of them were autochtonous, distributed in 38 genera and 13 families. Krithe and Cytheropteron were the most diversified genera (seven and four species, respectively), as well as the families Cytheruridae and Krithidae, which is in agreement with similar studies carried out in other regions. It is remarkable the occurrence of cosmopolitan species in Campos Basin, reinforcing the idea that deep sea environment species tends to present a pandemic distribution. The oxygen isotope data follow the general pattern of the standard South Atlantic curve. The ostracode fauna has been influenced by oceanographical changes occurred during the Quaternary in the Campos Basin, reinforcing the potentiality of this group as indicators of this kind of event. Divergent responses were registered in the specific diversity: low diversity during penultimate glacial and a higher one in the Last Glacial Maximum (LGM). A diversity reduction was noticed in the Holocene ending. Distinctive species assemblages occurred along the samples, the first and older one characterized by Australoecia atlantica, Poseidonamicus pintoi, Microcythere cronini, Rimacytheropteron sp. and Krithe reversa., and the second one represented by Macropyxis sp., Bythoceratina sp., Henryhowella cf. H. Asperrima and Krithe trinidadensis. LGM was the event which defined this faunal turnover.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-06-28T17:17:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado_Douglas_Lessa.pdf: 3403575 bytes, checksum: c2258dd694038b2de4cd788d914d41c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T17:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado_Douglas_Lessa.pdf: 3403575 bytes, checksum: c2258dd694038b2de4cd788d914d41c4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Dois box-cores e 15 amostras de sedimento de superfície de fundo foram coletadas na plataforma continental ao largo de Cabo Frio, com o s objetivos de reconstituir a variabilidade do sistema de ressurgência da Água Central do Atlân tico Sul (ACAS) durante o último, milênio utilizando foraminíferos planctônicos; e em um gradiente batimétrico, estudar os efeitos da profundidade sobre a assembléia de foram iníferos planctônicos e bentônicos. Seis espécies de foraminíferos planctônicos foram domina ntes sendo Globigerinoides ruber a mais abundante em todas as amostras. Além de G. ruber , Globoturborotalita rubescens e Globigerinella calida foram associadas à oligotrófica Água Tropical (AT) , enquanto Globigerina bulloides , Turborotalita quinqueloba e Globigerinita glutinata foram associadas à produtiva ACAS. O estudo da assembléia de foramin íferos no gradiente batimétrico revelou um forte aumento da razão planctônico/bentônico (P/ B) com a profundidade a partir de 86 metros, e um crescimento muito acelerado das abundâ ncias absolutas a partir de 110 metros. Também houve uma diferenciação das assembléias de f oraminíferos planctônicos entre profundidades mais rasas (55 – 100 metros) e mais p rofundas (100 – 125 m), sendo que as espécies indicadoras de águas frias e produtivas te nderam a ocupar o intervalo entre as isóbatas de 100 e 115 metros. O perfil BCCF06-03 re gistrou um período de quase 1.200 anos, com taxa de sedimentação variando entre 0,011 a 0,0 32 cm.ano -1 , enquanto o perfil BCCF06- 05 registrou o intervalo entre 960 e 540 anos AP co m taxa de sedimentação constante de 0,025 cm.ano -1 , e três principais fases de produtividade foram ob servadas. Os períodos correspondentes as fase I e II (1160 – 500 anos AP) foram marcados por uma anomalia negativa dos eventos El Niño, sendo que a primeira fase foi a mais produtiva na qual a associação entre G. bulloides e T. quinqueloba indicou ressurgências fortes, associadas a presença de fatores oceanográficos diferentes dos a tuais. Na segunda fase, estes fatores perderam importância, fazendo aumentar a freqüência dos foraminíferos associados a AT. Por fim a fase III (últimos 500 anos) foi caracterizada por um fortalecimento gradual da ressurgência na Pequena Idade do Gelo (PIG), indica das pelo aumento das abundâncias relativas de Neogloboquadrina dutertrei e Globigerina falconensis , no início da PIG e aumento das espécies G. bulloides e G. glutinata no auge da PIG, seguido por uma mudança significativa na oscilação da ressurgência a partir de 170 anos AP. A ressurgência na fase III foi associada a fatores atmosféricos: migração para o sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) durante a PIG e um aumento na variabilidade dos eventos El Niño nos últimos 170 anos. / Two box-cores and 15 bottom surface sediment samples were collec ted at continental shelf off Cabo Frio, with the purposes of reconstruct the variability of South Atlantic Central Water (SACW) upwelling system during the last millennium, using planktonic foraminifera; and in the bottom surface sediment, studying the depth eff ects upon benthic and planktonic foraminiferal assemblages. Six planktonic foraminif er’s species were dominant being Globigerinoides ruber the most abundant in all sediment samples. In addi ction to G. ruber , Globoturborotalita rubescens and Globigerinella calida were associated to oligothrophic Tropical Water (TW), while Globigerina bulloides , Turborotalita quinqueloba and Globigerinita glutinata were associated to SACW which is rich in nutrients . The study of foraminiferal assemblages through the bathymetric g radient revealed a strong growth of planktonic/benthic ratio (P/B) from 86 metres to 12 5 metres of depth, and an abrupt growth of absolute abundances starting at 110 metres. There w as also a difference in planktonic foraminiferal assemblages among the 100 and 115 iso baths. The box-core BCCF06-03 covered a period of 1.200 cal years, with sedimenta tion rate varying among 0,011 and 0,032 cm.ano -1 , while the box-core BCCF06-05 covered a period amo ng 960 and 540 cal years BP with constant sedimentation rate of 0,025 cm.ano -1 , and three main phases were observed. The correspondent period to phases I and II (1160 – 500 cal years BP) were marked by a negative anomaly of El Niño events, where the first phase wa s the most productive of box-cores, where the association between G. bulloides and T. quinqueloba indicated strong upwelling, associated to presence of different oceanographic f actors in relation to recent. The second phase, these oceanographic factors lost importance, doing rise the frequency of associated foraminifers to TW. In the latter, phase III (lasts 500 years) was characterized by a gradual strength of upwelling during the Little Ice Age (LI A), indicated by the relative abundances of Neogloboquadrina dutertrei and Globigerina falconensis in the beginning of LIA, and a increasing of G. bulloides and G. glutinata relative abundances at the maximum of LIA, followed by a significative change in the oscillati on from 170 cal years BP. The upwelling in the phase III was associated to atmospheric factors : south migration of Intertropical Convergence Zone (ITCZ) during the LIA, and a incre asing of El Niño events in the lasts 170 years.

The Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) has a central role in the interhemispheric transport of heat and changes in its intensity are known to have profound impact on global climate. Disturbances in the AMOC are also supposedly associated with the past changes in marine productivity and oceanic uptake of atmospheric carbon dioxide, which contributed to the global climate changes that led to the termination of the last glacial cycle. Although the South Atlantic Ocean constitutes an important pathway for the return flow of the AMOC, the changing impacts of the AMOC especially in the subtropical western South Atlantic still remain elusive. In this study, high-resolution records of upper water column properties and productivity have been applied to reconstruct the evolution of oceanographic conditions in the subtropical western South Atlantic covering the last 40,000 years. The proxy records employed here are based both on faunal assemblages and on the stable oxygen isotopic composition of planktonic foraminifera from a marine sediment core collected off southern Brazilian continental margin (27°S). The main findings of the present study reveal, for the first time, enhanced primary productivity in the subtropical western South Atlantic during Heinrich Stadials along the last glacial, when the AMOC showed reduced strength. Additionally, this study reveals decreased primary productivity over the Last Glacial Maximum and the Younger Dryas, when the AMOC showed only moderate reductions. The most outstanding productivity decline is depicted after the Holocene inception, when the AMOC recovered its strength. Further, the findings of the present work also reveal that rather overall glacial-like conditions prevailed at the onset of the Holocene, before complete reinvigoration of the AMOC. Full interglacial configuration would only establish at approximately 9,000 years, when the AMOC fully recovered; although such interglacial setting would be abruptly interrupted during the Mid Holocene, accompanying a sudden reduction of the AMOC. Those findings suggest that the impact of the AMOC on the subtropical western South Atlantic would have played a critical role not only over the last glacial, but also throughout the glacial-interglacial transition and even under full interglacial conditions. The main hypothesis of this research is that the observed changes were triggered by the dynamics of the Brazil Current primarily driven by disturbances in the AMOC. / A célula de revolvimento meridional do Atlântico (AMOC) desempenha um papel central no transporte inter-hemisférico de calor e mudanças em sua intensidade têm profundo impacto sobre o clima global. Distúrbios na AMOC supostamente também estariam associados a alterações pretéritas na produtividade marinha e absorção oceânica de dióxido de carbono atmosférico, que contribuíram para mudanças no clima global e levaram à terminação do último ciclo glacial. Embora o Atlântico Sul constitua importante rota para o fluxo de retorno da AMOC, impactos de alterações na AMOC especialmente na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ainda permanecem elusivos. Neste estudo, registros de alta resolução de propriedades da camada superior da coluna de água e de produtividade foram utilizados para reconstruir a evolução de condições oceanográficas na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ao longo dos últimos 40,000 anos. Os indicadores empregados se baseiam na composição de assembleias faunísticas e de isótopos estáveis de oxigênio em foraminíferos planctônicos de testemunho sedimentar marinho coletado na margem continental sul do Brasil (27°S). Os principais resultados deste estudo revelam, pela primeira vez, aumento de produtividade primária na porção subtropical do Atlântico Sudoeste durante Heinrich Stadials ao longo do último glacial, quando a AMOC apresentou reduzida intensidade. Adicionalmente, o presente estudo revela diminuição de produtividade primária durante o Último Máximo Glacial e Younger Dryas, quando a AMOC apresentou apenas moderada redução. O declínio de produtividade mais proeminente é observado após o início do Holoceno, quando a AMOC recuperou sua intensidade. Os resultados do presente trabalho também revelam que, de modo geral, condições similares ao glacial prevaleceram no princípio do Holoceno, antes de completa retomada da AMOC. Plenas condições interglaciais apenas teriam se estabelecido há cerca de 9,000 anos, quando a AMOC foi completamente revigorada; embora plena configuração interglacial tenha sido abruptamente interrompida em meados do Holoceno, acompanhando repentina redução da AMOC. Estes resultados sugerem que o impacto da AMOC na porção subtropical do Atlântico Sudoeste teria desempenhado um papel crítico não apenas durante o último glacial, mas também ao longo da transição glacial-interglacial e mesmo sob plenas condições interglaciais. A principal hipótese deste estudo é de que as mudanças observadas foram ocasionadas por dinâmicas da Corrente do Brasil primariamente induzidas por distúrbios na AMOC.

The Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) has a central role in the interhemispheric transport of heat and changes in its intensity are known to have profound impact on global climate. Disturbances in the AMOC are also supposedly associated with the past changes in marine productivity and oceanic uptake of atmospheric carbon dioxide, which contributed to the global climate changes that led to the termination of the last glacial cycle. Although the South Atlantic Ocean constitutes an important pathway for the return flow of the AMOC, the changing impacts of the AMOC especially in the subtropical western South Atlantic still remain elusive. In this study, high-resolution records of upper water column properties and productivity have been applied to reconstruct the evolution of oceanographic conditions in the subtropical western South Atlantic covering the last 40,000 years. The proxy records employed here are based both on faunal assemblages and on the stable oxygen isotopic composition of planktonic foraminifera from a marine sediment core collected off southern Brazilian continental margin (27°S). The main findings of the present study reveal, for the first time, enhanced primary productivity in the subtropical western South Atlantic during Heinrich Stadials along the last glacial, when the AMOC showed reduced strength. Additionally, this study reveals decreased primary productivity over the Last Glacial Maximum and the Younger Dryas, when the AMOC showed only moderate reductions. The most outstanding productivity decline is depicted after the Holocene inception, when the AMOC recovered its strength. Further, the findings of the present work also reveal that rather overall glacial-like conditions prevailed at the onset of the Holocene, before complete reinvigoration of the AMOC. Full interglacial configuration would only establish at approximately 9,000 years, when the AMOC fully recovered; although such interglacial setting would be abruptly interrupted during the Mid Holocene, accompanying a sudden reduction of the AMOC. Those findings suggest that the impact of the AMOC on the subtropical western South Atlantic would have played a critical role not only over the last glacial, but also throughout the glacial-interglacial transition and even under full interglacial conditions. The main hypothesis of this research is that the observed changes were triggered by the dynamics of the Brazil Current primarily driven by disturbances in the AMOC. / A célula de revolvimento meridional do Atlântico (AMOC) desempenha um papel central no transporte inter-hemisférico de calor e mudanças em sua intensidade têm profundo impacto sobre o clima global. Distúrbios na AMOC supostamente também estariam associados a alterações pretéritas na produtividade marinha e absorção oceânica de dióxido de carbono atmosférico, que contribuíram para mudanças no clima global e levaram à terminação do último ciclo glacial. Embora o Atlântico Sul constitua importante rota para o fluxo de retorno da AMOC, impactos de alterações na AMOC especialmente na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ainda permanecem elusivos. Neste estudo, registros de alta resolução de propriedades da camada superior da coluna de água e de produtividade foram utilizados para reconstruir a evolução de condições oceanográficas na porção subtropical do Atlântico Sudoeste ao longo dos últimos 40,000 anos. Os indicadores empregados se baseiam na composição de assembleias faunísticas e de isótopos estáveis de oxigênio em foraminíferos planctônicos de testemunho sedimentar marinho coletado na margem continental sul do Brasil (27°S). Os principais resultados deste estudo revelam, pela primeira vez, aumento de produtividade primária na porção subtropical do Atlântico Sudoeste durante Heinrich Stadials ao longo do último glacial, quando a AMOC apresentou reduzida intensidade. Adicionalmente, o presente estudo revela diminuição de produtividade primária durante o Último Máximo Glacial e Younger Dryas, quando a AMOC apresentou apenas moderada redução. O declínio de produtividade mais proeminente é observado após o início do Holoceno, quando a AMOC recuperou sua intensidade. Os resultados do presente trabalho também revelam que, de modo geral, condições similares ao glacial prevaleceram no princípio do Holoceno, antes de completa retomada da AMOC. Plenas condições interglaciais apenas teriam se estabelecido há cerca de 9,000 anos, quando a AMOC foi completamente revigorada; embora plena configuração interglacial tenha sido abruptamente interrompida em meados do Holoceno, acompanhando repentina redução da AMOC. Estes resultados sugerem que o impacto da AMOC na porção subtropical do Atlântico Sudoeste teria desempenhado um papel crítico não apenas durante o último glacial, mas também ao longo da transição glacial-interglacial e mesmo sob plenas condições interglaciais. A principal hipótese deste estudo é de que as mudanças observadas foram ocasionadas por dinâmicas da Corrente do Brasil primariamente induzidas por distúrbios na AMOC.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-02T22:29:44Z No. of bitstreams: 1 15.pdf: 39663757 bytes, checksum: 35a8b1465596e46a11f9214e5848bf7c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-02T22:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 15.pdf: 39663757 bytes, checksum: 35a8b1465596e46a11f9214e5848bf7c (MD5) Previous issue date: 2011 / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / O zoneamento climático estabelecido a partir de foraminíferos planctônicos para dois testemunhos coletados no talude da bacia de Santos demonstrou o registro das oscilações climáticas dos últimos ~620 ka. Foram reconhecidas sete zonas e 14 subzonas, representadas por intervalos glaciais (zonas U, W e Y; subzonas U2, U1, W2, W1, Y2, Y1B e Y1A) e interglaciais (zonas T, V e X; subzonas V3, V2B, V2A, V1, X3 a X1) do Pleistoceno e o Holoceno (Zona Z). O plexo Pulleniatina permitiu a divisão da subzona V2 em duas (V2B e V2A) e forneceu ao longo das subzonas V3 e V2 oito horizontes para a correlação regional. O controle do sentido de enrolamento de Globorotalia truncatulinoides auxiliou o reconhecimento dos limites entre as subzonas U2/U1, V2B/V2A, X3/X2 e X2/X1, demonstrando ser uma ferramenta útil para o refinamento das zona/subzonas do Quaternário. A permanente presença de Globorotalia inflata sugere uma constante influência de águas frias e produtivas ao longo dos últimos ~620 ka, em especial na região sul da área de estudo. / QUATERNARY PALEOCLIMATIC ZONATION OF SANTOS BASIN BASED ON PLANKTONIC FORAMINIFERA. The climatic zones based on planktonic foraminifera, from two piston cores collected on the slope of the Santos Basin, has shown the record of climate oscillations over the last ~ 620 ka. Were recognized seven zones and 14 subzones, represented by glacial (zones U, W and Y; subzones U2, U1, W2, W1, Y2, Y1B, Y1A) and interglacial interval (zones T, V and X; subzones V3, V2B, V2A, V1, X1 to X3) of Pleistocene and the Holocene (zone Z). The Pulleniatina plexus permitted the division of subzone V2 into two (V2B and V2A) and provides eight regional correlation horizon along the subzones V3 and V2. The coiling direction of Globorotalia truncatulinoides helped the recognition of boundaries between subzones U2/U1, V2B/V2A, X3/X2 and X2/X1, showing as useful tool for the refinement of the zones and subzones of the Quaternary. The permanent presence of Globorotalia inflata suggests a constant influence of cold and productive waters over the past ~ 620 ka, especially in the southern of the study area.

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.

O objetivo da presente tese é o de documentar, em escala milenar, as variações paleoclimáticas e paleoceanográficas superficiais do Atlântico Sul Ocidental desde o Último Máximo Glacial. Com esta finalidade, foram obtidas estimativas de paleotemperatura, paleossalinidade e paleoprodutividade baseadas na análise de fauna de foraminíferos planctônicos, isótopos estáveis de oxigênio e carbono em Globigerinoides ruber e nove datações de radiocarbono em amostras de um testemunho coletado na Bacia de Santos. Os dados foram complementados com a reanálise de outro testemunho previamente coletado em outro setor da mesma Bacia. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas registradas no período analisado podem ser parcialmente explicadas por variações na exportação de calor e sal para o hemisfério norte relacionadas à atividade da célula de transporte meridional e à configuração das correntes superficiais associadas à circulação atmosférica. Outra parte significativa da variabilidade parece estar relacionada à intensidade do Sistema de Monção da América do Sul resultante de variações na insolação de acordo com o ciclo de precessão. Os principais desvios da tendência de variação da composição isotópica da água do mar esperada em função das mudanças de insolação coincidem com os grandes pulsos de degelo ocorridos em torno de 19, 14 e 8,2 mil anos AP. / The goal of this thesis is to document the paleoclimatic and paleoceanographic changes occurred at the millennial scale since the Last Glacial Maximum at the surface Western South Atlantic. Paleotemperature, paleosalinity and paleoproductivity estimates were obtained for this purpose based on faunal changes of foraminifera assemblages, carbon and oxygen stable isotopes in Globigerinoides ruber and nine radiocarbon datings in a core retrieved at Santos Basin. These data were supplemented by the reanalysis of a second core previously analyzed from a different sector of the same basin. The results demonstrate that paleoceanographic changes recorded in the analyzed period may be partially explained by changes in the heat and salt export to the northern hemisphere related to the meridional overturning cell and the surface currents related to atmospheric circulation. Another significant portion of the observed variability seems to be related to changes in the strength of the South American Monsoon System resulting from insolation changes according to the precessional cycle. The main departures from the expected trend of variation in the isotopic composition of seawater related to insolation changes coincide with great meltwater pulses occurred around 19, 14, and 8.2 kyr BP.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-27T14:22:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertac...pdf: 4004750 bytes, checksum: c28f16763d698bcdf286109327f4a3a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T14:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertac...pdf: 4004750 bytes, checksum: c28f16763d698bcdf286109327f4a3a0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A porção equatorial Oeste do Atlântico Sul é uma região-chave para o estudo das variabilidades climáticas, já que esta área é a principal saída de calor e sal para as altas latitudes do hemisfério norte através da Corrente Norte do Brasil. Esta transferência inter-hemisférica é um dos fatores cruciais para o funcionamento da circulação termohalina no oceano Atlântico, conhecida como Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Baseado nisto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma reconstrução da temperatura da superfície do mar (TSM) ao longo dos últimos 40.000 anos, em um intervalo que engloba o Ultimo Máximo Glacial (UMG) e o Holoceno. Para isto, foram empregados três testemunho sedimentares recuperados na margem Nordeste do Brasil. Dois destes testemunhos (MC 17/2 e MC 11/1) tiveram sua cronologia combinada, para juntos formarem um registro único do Holoceno. O terceiro testemunho (MC 10/3) enfoca o UMG e a fase de degelo até o início do Holoceno. Como proxies para a reconstrução paleoceanográfica da TSM foram empregados o isótopo estável de oxigênio (δ18Oc) do foraminífero planctônico Globigerinoides ruber (branco 250 – 300 μm), a Técnica do Análogo Moderno (TAM) e a análise faunística da assembleia de foraminíferos planctônicos na fração 150 μm. Os resultados para o UMG mostram a existência de dois cenários distintos que se separam em 21 k anos AP. Antes desta data condições mais frias na ordem de 2 ºC existiram na região, como ficou evidenciado pelos valores mais positivos do δ18Oc, pelas menores TSM reconstruídas pela TAM e pela maior abundância de foraminíferos planctônicos relacionados a produtividade e profundidade, como Globigerina glutinata, Neogloboquadrina dutertrei, Globorotalia truncatulinoides (dextral e sinistral) e Globorotalia inflata. Após 21 k anos AP uma forte transição ocorre no δ18Oc e na abundância absoluta de foraminíferos planctônicos, indicando a entrada de condições mais quentes na região, principalmente durante o evento Heinrich 1 (H1) e o Younger Dryas (YD). Este intervalo, que inclui a fase de degelo e parte do Holoceno é marcado pela redução das espécies relacionada a produtividade e profundidade e pelo aumento das espécies de águas quentes e superficiais. O retorno da espécie Globorotalia menardii em 21 k anos AP pode indicar a reativação do transporte de águas quentes do Oceano Índico para o Atlântico Sul realizado pela Corrente das Agulhas durante a fase de degelo. Os dados apresentados aqui demonstram que o Atlântico equatorial Oeste responde a entrada de água doce no Atlântico Norte e ao transporte de águas quentes via Corrente das Agulhas, e que o balanço destes dois fatores foi crucial para o retorno da AMOC no fim do UMG. Os resultados para o Holoceno mostraram que a região vem sofrendo um aumento progressivo da TSM da ordem de 1 ºC principalmente após o Holoceno médio, onde alterações nos padrões orbitais podem ter modificado a distribuição da energia solar no planeta. Análises espectrais sobre os dados mostram uma série de periodicidade quase cíclicas centradas em 4.1 – 3.8 kyr, 1.5 – 1.0 kyr, ~ 700 yr, 570 – 560 yr, ~ 390 yr, ~350 yr e ~ 330 yr e podem refletir a ação de forçantes climáticas externa (variabilidade solar) e internas (sistema oceano-atmosfera) transmitidas pela circulação termohalina globalmente. / The western equatorial Atlantic is a key region for the study of climate variability, as this area is the main source of heat and salt toward high latitudes of northern Atlantic through the North Brazil Current. This interhemispheric transfer is one of the crucial factors for the thermohaline circulation in the Atlantic Ocean, known as Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Based on this, the aim of this work is to show a reconstruction of sea surface temperature (SST) over the last 40,000 years, into a range that comprises the Last Glacial Maximum (LGM) and Holocene. For this, we used three sedimentary records recovered in Northeast Brazilian margin. Two of these records (MC 17/2 e MC 11/1) were combined to generate a single record of Holocene. The last record comprises the LGM until the early Holocene. As proxies for the reconstruction of SST were employed the oxygen stable isotope (δ18Oc) of planktonic foraminifera Globigerinoides ruber (white 250 – 300 μm), the Modern Analogue Technique (MAT) and the assemblage of planktonic foraminifera in the size-fraction of 150 μm. The results for the LGM showed the existence of two different scenarios that were separated at 21 kyr BP. The heavier oxygen values recorded prior to 21 kyr BP demonstrated that the Last Glacial Maximum was up to 2ºC colder than Holocene. After 21 kyr BP, a strong shift to lighter values indicated the onset of warmer conditions during deglacial, especially during Heinrich event 1 and the Younger Dryas. The planktonic foraminifera assemblage as species related to productive or deep waters confirmed the conditions indicated by the oxygen composition; i.e., Globigerinita glutinata, Neogloboquadrina dutertrei, Globorotalia truncatulinoides (left and right coiling) and Globorotalia inflata were more abundant prior to 21 kyr BP. With the increase in the sea surface temperature after 21 kyr BP, the abundance of these species was reduced, particularly for G. glutinata and G. inflata, and the abundance of species found in warmer waters increased, especially for Globigerinella siphonifera. The species Globorotalia menardii, which was absent in the Last Glacial Maximum, reappeared after 21 kyr BP, which may have been a response to the Agulhas Leakage that released warmer waters into the South Atlantic at the beginning of deglacial. The data presented here indicate that the western equatorial Atlantic responded to the meltwater pulse at high latitudes of the northern Atlantic and to warm waters from the Indian Ocean. The balance between these two factors was crucial to the development of the Atlantic Meridional Overturning Circulation at the end of the LGM. The results of Holocene showed that the region has suffered a gradual increase in SST of around 1 ºC, mainly after the mid-Holocene, where changes orbital patterns may have changed the distribution of solar energy on the planet. Spectral analyzes on the data demonstrated a series of periodicities centered at 4.1 – 3.8 kyr, 1.5 – 1.0 kyr, ~ 700 yr, 570 – 560 yr, ~ 390 yr, ~350 yr e ~ 330 yr and can be related of climate forcing transmitted globally by the thermohaline circulation.