Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-26T16:37:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Aline Roberti da Silva.pdf: 3265958 bytes, checksum: 1613e551abbb25858a5f297c7609135f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T16:37:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Aline Roberti da Silva.pdf: 3265958 bytes, checksum: 1613e551abbb25858a5f297c7609135f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Para a realização deste trabalho foram analisadas amostras sedimentares superficiais coletadas por box core e van Veen e distribuídas na área adjacente entre as bacias de Campos e de Santos, em especial próximo à região de Cabo Frio. O objetivo do trabalho foi caracterizar a distribuição das espécies de foraminíferos planctônicos recentes, relacionando-a às condições oceanográficas locais, o que pode favorecer trabalhos de reconstruções paleoceanográficas. As condições oceanográficas consideradas foram profundidade da coluna de água, temperatura da superfície do mar (TSM) e salinidade. A região estudada é influenciada por duas massas de água que constituem a Corrente do Brasil, sendo a Água Tropical (AT) superficial, quente, salina e oligotrófica e a Água Central do Atlântico Sul (ACAS) profunda, fria, com menor salinidade e alta produtividade. A predominância destas diferentes massas de água influencia a distribuição de determinadas espécies de foraminíferos planctônicos. Próximo a Cabo Frio ocorre o fenômeno de ressurgência costeira que favorece a subida da ACAS devido ao deslocamento da AT da região. Foram identificadas 31 espécies de foraminíferos planctônicos, mas apenas 14 delas apresentaram abundâncias relativas que contribuíram para o entendimento da influência das diferentes massas de água. Houve dominância da espécie Globigerinoides ruber, seguida de Globigerinita glutinata, Globoturborotalia rubescens e Globigerina bulloides. G. ruber e G. rubescens são características de águas quentes e oligotróficas o que as tornariam representantes da AT na região e G. glutinata e G. bulloides, de águas frias e ricas em nutrientes, sendo representantes da ACAS. Destas, apenas G. ruber foi encontrada mais abundantemente longe da costa e da região de ressurgência. A profundidade e a TSM se correlacionaram com o aumento da densidade de indivíduos e da riqueza de espécies e foram os fatores que mais influenciaram a distribuição de foraminíferos planctônicos. A análise de agrupamento separou as amostras em dois grupos, um próximo à costa e, consequentemente, à região de ressurgência, que apresentou maior contribuição de espécies correlacionadas à ACAS e menor contribuição de espécies de águas quentes, e o outro, em maiores profundidades e mais afastado da região de influência da ressurgência, que apresentou maior contribuição de espécies características da AT e menor contribuição de espécies de águas frias. Assim, a distribuição espacial de foraminíferos planctônicos identificada neste trabalho se apresentou significativamente relacionada às condições oceanográficas determinadas pela influência das massas de água. / In this work, we analyzed superficial sedimentary samples collected by box core and van Veen and distributed in the adjacent area between Campos and Santos basins, especially near Cabo Frio region. The objective was to characterize the distribution of recent planktonic foraminifera species, relating them to local oceanographic conditions, which can help paleoceanographic reconstructions works. The oceanographic conditions considered were water depth, sea surface temperature (SST) and salinity. The study area is influenced by two water masses forming the Brazil Current, which are the Tropical Water (TW), superficial, warm, saline and oligotrophic water, and the South Atlantic Central Water (SACW), which is deep, cold, with low salinity and high productivity. The predominance of these different water masses influences the distribution of certain planktonic foraminifera species. Near Cabo Frio region occurs a coastal upwelling phenomenon that favors the rise of SACW with the TW displacement. We identified 31 planktonic foraminifera species, but only 14 of them had a relative abundance that contributed to understand the influence of the different water masses. There was dominance of Globigerinoides ruber species, followed by Globigerinita glutinata, Globoturborotalia rubescens and Globigerina bulloides. G. ruber and G. rubescens are oligotrophic warm waters characteristic species that make them representatives of TW in the region and G. glutinata and G. bulloides, that are cold and rich in nutrients waters characteristic species, being representatives of SACW. Between these species, only G. ruber was found more abundantly distant from the coast and the upwelling region. Water depth and SST were correlated with planktonic foraminifera density and species richness and were the principal factors affecting the species distribution. Cluster analysis separated the samples into two groups, one of them near the coast and, consequently, the upwelling region, with higher contribution of species correlated with SACW and lower contribution of warm water species, and the other one occurring in deeper waters and further of the upwelling influence region that had higher contribution of TW characteristic species and lower contribution from cold water species. Therefore, the spatial distribution of planktonic foraminifera identified in this work was significantly related to oceanographic conditions determined by the influence of water masses.

O avanço da tecnologia computacional e a sofisticação da modelagem numérica nos últimos anos tornou possível a realização de diversas simulações do clima terrestre. Essas simulações buscam reproduzir a dinâmica e a variabilidade do clima global, e consequentemente prever o clima futuro. Dentro do sistema climático, o oceano é o compartimento responsável por manter estabilidade do clima. Processos oceânicos como a formação e distribuição de massas de água têm um papel chave no armazenamento e redistribuição de energia pelo sistema. Mudanças nesses fenômenos podem implicar em variações drásticas do clima atual. Considerando isso, o presente trabalho visa descrever a estrutura espaço-temporal das massas de água do Oceano Atlântico Sul e do Oceano Austral. Para isso foram utilizados dados de modelos climáticos que foram utilizados na elaboração do 4° Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas. Os modelos são: ECHAM5/MPI-OM, IPSL-CM4-V1, MIROC3.2 e GFDL CM2.1. Dentre as diversas simulações são comparados os experimentos para o século XX (20c3m) e o experimento que assume a concentração de CO2 aumentando a uma taxa de 1% ao ano até o valor inicial duplicar (1pctto2x). Os resultados mostraram um aumento da temperatura da Água Intermediaria Antártica (AIA) e da Água Profunda Circumpolar (CDW). As densidades delas diminuíram significativamente tanto no cenário 20c3m quanto no 1pctto2x. A Água de Fundo Antártica (AFA) sofreu um resfriamento e passou a ocupar níveis mais profundos em ambos os cenários. As variações registradas no 1pctto2x foram mais intensas do que aquelas observadas no experimento 20c3m. Já variabilidade temporal das massas de água foram bastante divergentes entre os quatro modelos. / The development and sophistication of numerical models in recent years has allowed to perform many climate system\'s simulations. Such simulations aim to reproduce the dynamics and variability of the climate and consequently predict future climate and possible climate changes. Oceanic processes such as formation and distribution of water masses have an important role in understanding the oceans as a reservoir of salt, dissolved gases and heat. Considering that changes in such processes may have great impact in global and regional climate this work aims to describe spatial and temporal variability of water masses in the South Atlantic Ocean and Southern Ocean. Data from the numerical simulations used for the preparation of the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (4AR/IPCC) were used. Four climate models were chosen: ECHAM5/MPI-OM, IPSL-CM4-V1, MIROC3.2, NOAA / GFDL CM2.1. Results from the Climate of the 20th Century (20c3m) and the 1% per year CO2 increase (to doubling) experiment (1pctto2x) were analyzed. The four models show a positive trend of temperature and a freshening trend of the Antartic Intemediate Water (AAIW), Circumpolar Deep Water (CDW) and the Antartic Deep Water (AADW). The densities of these water masses become significantly lighter in the 20c3m scenario. In the 1pctto2x scenario in the AAIW and CDW moved to upper layers. Also in this scenario there is a cooling of the AADW, moving this water mass to deeper layers.

O avanço da tecnologia computacional e a sofisticação da modelagem numérica nos últimos anos tornou possível a realização de diversas simulações do clima terrestre. Essas simulações buscam reproduzir a dinâmica e a variabilidade do clima global, e consequentemente prever o clima futuro. Dentro do sistema climático, o oceano é o compartimento responsável por manter estabilidade do clima. Processos oceânicos como a formação e distribuição de massas de água têm um papel chave no armazenamento e redistribuição de energia pelo sistema. Mudanças nesses fenômenos podem implicar em variações drásticas do clima atual. Considerando isso, o presente trabalho visa descrever a estrutura espaço-temporal das massas de água do Oceano Atlântico Sul e do Oceano Austral. Para isso foram utilizados dados de modelos climáticos que foram utilizados na elaboração do 4° Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas. Os modelos são: ECHAM5/MPI-OM, IPSL-CM4-V1, MIROC3.2 e GFDL CM2.1. Dentre as diversas simulações são comparados os experimentos para o século XX (20c3m) e o experimento que assume a concentração de CO2 aumentando a uma taxa de 1% ao ano até o valor inicial duplicar (1pctto2x). Os resultados mostraram um aumento da temperatura da Água Intermediaria Antártica (AIA) e da Água Profunda Circumpolar (CDW). As densidades delas diminuíram significativamente tanto no cenário 20c3m quanto no 1pctto2x. A Água de Fundo Antártica (AFA) sofreu um resfriamento e passou a ocupar níveis mais profundos em ambos os cenários. As variações registradas no 1pctto2x foram mais intensas do que aquelas observadas no experimento 20c3m. Já variabilidade temporal das massas de água foram bastante divergentes entre os quatro modelos. / The development and sophistication of numerical models in recent years has allowed to perform many climate system\'s simulations. Such simulations aim to reproduce the dynamics and variability of the climate and consequently predict future climate and possible climate changes. Oceanic processes such as formation and distribution of water masses have an important role in understanding the oceans as a reservoir of salt, dissolved gases and heat. Considering that changes in such processes may have great impact in global and regional climate this work aims to describe spatial and temporal variability of water masses in the South Atlantic Ocean and Southern Ocean. Data from the numerical simulations used for the preparation of the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (4AR/IPCC) were used. Four climate models were chosen: ECHAM5/MPI-OM, IPSL-CM4-V1, MIROC3.2, NOAA / GFDL CM2.1. Results from the Climate of the 20th Century (20c3m) and the 1% per year CO2 increase (to doubling) experiment (1pctto2x) were analyzed. The four models show a positive trend of temperature and a freshening trend of the Antartic Intemediate Water (AAIW), Circumpolar Deep Water (CDW) and the Antartic Deep Water (AADW). The densities of these water masses become significantly lighter in the 20c3m scenario. In the 1pctto2x scenario in the AAIW and CDW moved to upper layers. Also in this scenario there is a cooling of the AADW, moving this water mass to deeper layers.

Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a estrutura vertical e massas d\'água presentes na região oeste e norte da Península Antártica. Foram utilizados dados de temperatura, salinidade e pressão (profundidade) coletados por plataformas de coleta de dados (PCDs) fixadas em elefantes-marinhos do sul (EMS) pelo Projeto MEOP-BR, coordenado pela Profª Dra Mônica M. C. Muelbert, no período de fevereiro a novembro de 2008. Estes dados são transmitidos via sistema de satélites ARGOS a uma taxa de 2.91+/-0.25 vezes ao dia, distância média entre cada perfil coletado é de 14.43 +/- 12.28 km resultando em uma resolução espacial de 41.61 km/dia. Estes dados permitiram uma descrição detalhada da estrutura vertical e identificação de massas d\'água durante diferentes meses do ano de 2008. São comparados perfis verticais em diferentes estações do ano em regiões de plataformas de gelo marinho, do Estreito de Bransfield (EB) e norte da Península Antártica (PA), comparados transectos da porção oeste da PA coletados durante o verão e inverno de 2008 e são apresentados transectos através do Mar da Escócia (ME) nos meses de Setembro a Outubro de 2008. Os valores de temperatura potencial coletados estiveram na faixa entre -1.89ºC e 2.32ºC, os valores mínimos estão relacionados a áreas de formação de gelo marinho e os máximos a investidas através da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) em mar aberto e em direção as Ilhas Georgia (IGS). Os valores de salinidade possuem variações entre 32.36 e 35.03 psu, estes valores resultam de diferentes processos, sendo os extremos relacionados a regiões de derretimento e formação de gelo marinho, respectivamente. Graças à grande área utilizada pelos EMS para forrageio durante o x período analisado, diversas massas d\'água são identificadas através de diagramas -S, são elas: Água Profunda Circumpolar (CDW), Água de Inverno (WW), Água de Plataforma de Baixa Salinidade (LSSW), Água Superficial Antártica (AASW), Água de Plataforma de Alta Salinidade (HSSW), Água Profunda Circumpolar Superior e Inferior (UCDW e LCDW), Água de Plataforma (SW), Água de Plataforma de Gelo (ISW), Água Profunda Cálida (WDW) e Água Profunda Cálida Modificada (MWDW). / To study the termohaline structure and water masses in the north and west sides of Antarctic Peninsula, 10 southern elephant seals (EMS) were equipped with highaccuracy conductivity-temperature-depth satellite-relayed data loggers (CTDSRDLs) by the MEOP-BR Project in beginning of 2008 at Elephant Island. Here, we show that measurements collected by these long-ranging, deep-diving predators allow oceanic vertical structure and water masses of the Southern Ocean to be mapped in regions and at times of year not sampled by other oceanographic instruments. These data are transmitted by the ARGOS satellite system at a rate of 2.91+/-0.25 times per day, mean distance between each profile collected is 14.43+/- 12.28 km, resulting in a spatial resolution of 41.61km/day. Vertical profiles are compared at different seasons in sea ice platforms regions, Bransfield Strait (EB) and northern tip of Antarctic Peninsula (PA). Are compared transects at the western side of the PA collected during summer and winter of 2008 and are presented transects across the Scotia Sea (ME) in the months of September and October of 2008. The collected potential temperature values were in the range from -1.89º C to 2.32ºC, the minimum values are related to areas of sea ice formation and the maximum amounts to dives through the Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the open sea and towards the South Georgia Islands. The salinity values have variations between 32.36 and 35.03 psu, these values result from different processes, being related to melting and formation of sea ice. The large region sampled allowed us to identify during the study period several water masses from -S diagrams, they are: Circumpolar Deep Water (CDW), Winter Water (WW), Low Salinity Shelf Water xii (LSSW), Antarctic Surface Water (AASW), High Salinity Shelf Water (HSSW), Upper and Bottom Circumpolar Deep Water (UCDW and LCDW), Shelf Water (SW), Ice Shelf Water (ISW), Warm Deep Water (WDW) and Modified Warm Deep Water (MWDW).

Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a estrutura vertical e massas d\'água presentes na região oeste e norte da Península Antártica. Foram utilizados dados de temperatura, salinidade e pressão (profundidade) coletados por plataformas de coleta de dados (PCDs) fixadas em elefantes-marinhos do sul (EMS) pelo Projeto MEOP-BR, coordenado pela Profª Dra Mônica M. C. Muelbert, no período de fevereiro a novembro de 2008. Estes dados são transmitidos via sistema de satélites ARGOS a uma taxa de 2.91+/-0.25 vezes ao dia, distância média entre cada perfil coletado é de 14.43 +/- 12.28 km resultando em uma resolução espacial de 41.61 km/dia. Estes dados permitiram uma descrição detalhada da estrutura vertical e identificação de massas d\'água durante diferentes meses do ano de 2008. São comparados perfis verticais em diferentes estações do ano em regiões de plataformas de gelo marinho, do Estreito de Bransfield (EB) e norte da Península Antártica (PA), comparados transectos da porção oeste da PA coletados durante o verão e inverno de 2008 e são apresentados transectos através do Mar da Escócia (ME) nos meses de Setembro a Outubro de 2008. Os valores de temperatura potencial coletados estiveram na faixa entre -1.89ºC e 2.32ºC, os valores mínimos estão relacionados a áreas de formação de gelo marinho e os máximos a investidas através da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) em mar aberto e em direção as Ilhas Georgia (IGS). Os valores de salinidade possuem variações entre 32.36 e 35.03 psu, estes valores resultam de diferentes processos, sendo os extremos relacionados a regiões de derretimento e formação de gelo marinho, respectivamente. Graças à grande área utilizada pelos EMS para forrageio durante o x período analisado, diversas massas d\'água são identificadas através de diagramas -S, são elas: Água Profunda Circumpolar (CDW), Água de Inverno (WW), Água de Plataforma de Baixa Salinidade (LSSW), Água Superficial Antártica (AASW), Água de Plataforma de Alta Salinidade (HSSW), Água Profunda Circumpolar Superior e Inferior (UCDW e LCDW), Água de Plataforma (SW), Água de Plataforma de Gelo (ISW), Água Profunda Cálida (WDW) e Água Profunda Cálida Modificada (MWDW). / To study the termohaline structure and water masses in the north and west sides of Antarctic Peninsula, 10 southern elephant seals (EMS) were equipped with highaccuracy conductivity-temperature-depth satellite-relayed data loggers (CTDSRDLs) by the MEOP-BR Project in beginning of 2008 at Elephant Island. Here, we show that measurements collected by these long-ranging, deep-diving predators allow oceanic vertical structure and water masses of the Southern Ocean to be mapped in regions and at times of year not sampled by other oceanographic instruments. These data are transmitted by the ARGOS satellite system at a rate of 2.91+/-0.25 times per day, mean distance between each profile collected is 14.43+/- 12.28 km, resulting in a spatial resolution of 41.61km/day. Vertical profiles are compared at different seasons in sea ice platforms regions, Bransfield Strait (EB) and northern tip of Antarctic Peninsula (PA). Are compared transects at the western side of the PA collected during summer and winter of 2008 and are presented transects across the Scotia Sea (ME) in the months of September and October of 2008. The collected potential temperature values were in the range from -1.89º C to 2.32ºC, the minimum values are related to areas of sea ice formation and the maximum amounts to dives through the Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the open sea and towards the South Georgia Islands. The salinity values have variations between 32.36 and 35.03 psu, these values result from different processes, being related to melting and formation of sea ice. The large region sampled allowed us to identify during the study period several water masses from -S diagrams, they are: Circumpolar Deep Water (CDW), Winter Water (WW), Low Salinity Shelf Water xii (LSSW), Antarctic Surface Water (AASW), High Salinity Shelf Water (HSSW), Upper and Bottom Circumpolar Deep Water (UCDW and LCDW), Shelf Water (SW), Ice Shelf Water (ISW), Warm Deep Water (WDW) and Modified Warm Deep Water (MWDW).

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-04-27T16:58:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Brotto, A. C.pdf: 1827218 bytes, checksum: d583ce8460c1efc5934c93cec6ef4c3d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T16:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Brotto, A. C.pdf: 1827218 bytes, checksum: d583ce8460c1efc5934c93cec6ef4c3d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / O estudo das emissões de óxido nitroso (N2O) em processos de tratamento de esgoto tem se tornado necessário e urgente nos últimos anos visto à sua contribuição às mudanças climáticas globais, já que este gás é responsável por 6% do efeito estufa e tem se tornado a principal substância destruidora do ozônio estratosférico do século XXI. Poucos são os estudos que quantificaram as emissões de N2O diretamente em estações de tratamento de esgoto (ETEs) e a literatura apresenta uma grande variação nos fatores de emissão (FEs) obtidos por eles. As Diretrizes de 2006 do IPCC para Inventários de Gases do Efeito Estufa sugerem o FE de 3,2 (2-8) g N2O pessoa-1 ano-1 para estimativas das emissões de N2O em ETEs, que corresponde a 0,035% do nitrogênio total (NT) emitido como N2O. As emissões de N2O em processo de tratamento de lodos ativados foram determinadas no período de janeiro a julho de 2010 em uma ETE municipal no Estado do Rio de Janeiro que trata aproximadamente 14,7 mil m3 dia-1 com média remoção de DQO para o período de estudo de 73% e carga de NT afluente de 46 mg N L-1. Os principais parâmetros operacionais relacionados às emissões de N2O em ETE foram estudados, a saber, concentração de oxigênio dissolvido (OD), concentração de nitrito (NO2 -), pH e temperatura. As maiores emissões de N2O foram observadas quando a concentração de OD se encontrava entre 1,3 e 3,4 mg L-1, o pH entre 5,9 e 6,5 e temperatura acima de 30oC. Enquanto as menores emissões ocorreram em concentrações de OD abaixo de 1,0 mg L-1 e acima de 4,0 mg L-1, e em pH acima de 6,5. O fluxo de N2O estimado é de 4,1 x 105 g N2O ano-1 e os FEs de N2O per capita, por vazão de esgoto tratado e pela carga NT afluente são 8,1 g N2O pessoa-1 ano-1, 8,0 x 10-5 g N2O L -1 e 0,12%. O FE per capita estimado exclusivamente para o tanque de aeração é aproximadamente 2,5 vezes superior ao proposto pelo IPCC (2006) para inventários de emissões de N2O para países que possuam sistemas centralizados de tratamento de esgoto com avançado controle dos processos de nitrificação e desnitrificação. / The study of nitrous oxide (N2O) emissions from wastewater treatment processes has become necessary and urgent in the last years due to its contribution to global climate change, since this gas is responsible for 6% of the global greenhouse effect and will become the main ozone-depleting substances (ODS) of the 21st century. Few studies have quantified the direct emissions of N2O from wastewater treatment plants (WWTPs) and literature shows a wide variation in the emission factors (EFs) obtained by them. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories suggests an EF to estimate N2O emissions from WWTP of 3.2 (2.8) g N2O person-1 yr-1, which corresponds to 0.035% of total nitrogen emitted as N2O. Emissions of N2O from a full-scale activated sludge process was determined from January to July of 2010 during measurement campaign at a municipal WWTP in the State of Rio de Janeiro that treat roughly 14,700 m3 day-1 with an average influent removal COD for the period of study of 73% and total nitrogen load (TN) of 46 mg N L-1. The most important operational parameters leading N2O emissions in WWTP were also studied, namely, dissolved oxygen concentration (DO), nitrite (NO2 -) concentration, pH and temperature. The largest emissions of N2O were observed when DO concentration was between 1.3 and 3.4 mg L-1, pH between 5.9 and 6.5 and temperatures above 30oC. While lower emissions occurred in DO concentrations below 1.0 mg L-1 and above 4.0 mg L-1, and at pH above 6.5. Total estimated annual flux of N2O is 4.1 x 105 g N2O yr-1 and the EF of N2O estimated per capita, wastewater flow and the influent TN load are 8.1 g N2O person-1 yr-1, 8.0 x 10-5 g N2O L(wastewater)-1 and 0.12%. The per capita EF estimated exclusively for the aeration tank is almost 3 times higher than that proposed by the IPCC (2006) for N2O emission inventories for countries that predominantly have advanced centralized WWTPs with nitrification and denitrification steps.