O objetivo deste trabalho é apresentar a teoria fundamental da análise de massas de água baseada nas características temperatura e salinidade, e a sua aplicação, em grande escala, às águas que circulam na troposfera oceânica e na camada intermediária da região oeste do Oceano Atlântico Sul Tropical, ao longo da costa brasileira. A região estudada está delimitada pelas latitudes de 7°S e de 20°S. Determinouse que a área de geração da camada de salinidade máxima, encontrada a 100 m de profundidade nessa região, está situada ao sul de 15°S, extendendose até as proximidades de 20°S. A partir de modelos estacionários para o estudo da mistura de massas de água foi possível avaliar o coeficiente vertical de difusão turbulenta, para o núcleo da Água Intermediária Antártica, que está compreendido entre 5 cm2 .s-1 e 15 cm2 .s-1 Na Água Central do Atlântico Sul encontraramse os valores: 20 cm2 .s-1 e 13 cm2 .s-1, para os coeficientes verticais de condutividade térmica turbulenta e de difusão turbulenta de sal, respectivamente. O triângulo de contração do volume específico na mistura vertical, permitiu estudar a influência desse fenômeno na mistura da Água Intermediária Antártica com as massas de água que a envolvem. O valor máximo desse parâmetro foi encontrado na interface entre essa última massa de água e a Água Central do Atlântico Sul ( - 3,2.10-4 cm3 .g-1). / The purpose of this work is to present the fundanental theory of water masses analysis, based on the teraperature and salinity properties, and its utilization in great scale to waters of the oceanic troposphere and of the intermediate layer of the west region of the South Tropical Atlantic Ocean along the Brazilian coast. The region under study is limited by latitude 7°S and 20°S. It was deterinined that the source area of hi salinity layer, which is found at 100 m in depth in this region, is located to the south of 15°S, extending as far as 20°S. Based on stationary models for the study of water nesses mixture, it was possible to estimate the vertical coefficient of turbulent diffusion, for the core of Antarctic Intermediate Water, which is between 5 cm2 .s-1 and 15 cm2 .s-1. In the South Atlantic Certral Water values of 20 cm2 .s-1 and 13 cm2 .s-1 are found for the vertical coefficients of turbulent heat conduction and turbulent salinity diffusion, respectively. The triangle of the specific volume contraction in the vertical mixing permitted the study of the influence of this phenomenon on the mixture of the Antarctic Intermediate Water and the water masses that envolves it. The greatest value of this parameter was found in the interface of the latter and the South Atlantic Central Water ( - 3,2.10-4 cm3 .g-1).

O objetivo deste trabalho é apresentar a teoria fundamental da análise de massas de água baseada nas características temperatura e salinidade, e a sua aplicação, em grande escala, às águas que circulam na troposfera oceânica e na camada intermediária da região oeste do Oceano Atlântico Sul Tropical, ao longo da costa brasileira. A região estudada está delimitada pelas latitudes de 7°S e de 20°S. Determinouse que a área de geração da camada de salinidade máxima, encontrada a 100 m de profundidade nessa região, está situada ao sul de 15°S, extendendose até as proximidades de 20°S. A partir de modelos estacionários para o estudo da mistura de massas de água foi possível avaliar o coeficiente vertical de difusão turbulenta, para o núcleo da Água Intermediária Antártica, que está compreendido entre 5 cm2 .s-1 e 15 cm2 .s-1 Na Água Central do Atlântico Sul encontraramse os valores: 20 cm2 .s-1 e 13 cm2 .s-1, para os coeficientes verticais de condutividade térmica turbulenta e de difusão turbulenta de sal, respectivamente. O triângulo de contração do volume específico na mistura vertical, permitiu estudar a influência desse fenômeno na mistura da Água Intermediária Antártica com as massas de água que a envolvem. O valor máximo desse parâmetro foi encontrado na interface entre essa última massa de água e a Água Central do Atlântico Sul ( - 3,2.10-4 cm3 .g-1). / The purpose of this work is to present the fundanental theory of water masses analysis, based on the teraperature and salinity properties, and its utilization in great scale to waters of the oceanic troposphere and of the intermediate layer of the west region of the South Tropical Atlantic Ocean along the Brazilian coast. The region under study is limited by latitude 7°S and 20°S. It was deterinined that the source area of hi salinity layer, which is found at 100 m in depth in this region, is located to the south of 15°S, extending as far as 20°S. Based on stationary models for the study of water nesses mixture, it was possible to estimate the vertical coefficient of turbulent diffusion, for the core of Antarctic Intermediate Water, which is between 5 cm2 .s-1 and 15 cm2 .s-1. In the South Atlantic Certral Water values of 20 cm2 .s-1 and 13 cm2 .s-1 are found for the vertical coefficients of turbulent heat conduction and turbulent salinity diffusion, respectively. The triangle of the specific volume contraction in the vertical mixing permitted the study of the influence of this phenomenon on the mixture of the Antarctic Intermediate Water and the water masses that envolves it. The greatest value of this parameter was found in the interface of the latter and the South Atlantic Central Water ( - 3,2.10-4 cm3 .g-1).

GARCIA, T. M. Ecologia do mesozooplâncton de um estuário semiárido tropical. 2012. 107 f. Tese (doutorado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2015-04-15T17:47:48Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_tmgarcia.pdf: 1990236 bytes, checksum: 39e3a8cebd18b560c052b4fe1dfa0bde (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2015-04-15T17:48:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_tmgarcia.pdf: 1990236 bytes, checksum: 39e3a8cebd18b560c052b4fe1dfa0bde (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-15T17:48:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_tmgarcia.pdf: 1990236 bytes, checksum: 39e3a8cebd18b560c052b4fe1dfa0bde (MD5) Previous issue date: 2012 / Estuary is a semi-closed coastal region, whose main characteristics are the constant mixing of fresh and salt water and the dominance of fine sediment that forms the mud banks. Among the organisms that inhabit this environment, there is zooplankton, a vital part of the food web of coastal and ocean waters, and the link between primary producers and secondary consumers. The present study aimed to study the mesozooplankton community in the estuary of the semiarid River Pacoti (Brazil, Ceará), highlighting the ecological, production and copepods bioindicators. Zooplankton was collected in spring tides (ebb, low, high and flood tides), during rainy (March, April and May 2008) and dry seasons (September, October and November 2008). Sampling was carried out at a distance of approximately 3 km from the mouth of the estuary Pacoti through subsurface horizontal hauls (300 µm), coupled with General Oceanics flowmeter, samples were immediately fixed on board with 4% formalin, buffered tetraborate Sodium (5 gL-1). In the estuary Pacoti, the mesozooplankton proved resilient. However, we cannot say that this condition is commonly found in semi-arid conditions, because few studies have been conducted under this approach. The production of copepods studied, considering the different tides, showed no patterns or trends. The existing variations are due to the influence of abiotic parameters that influence the occurrence of the species in the estuary. Despite the occurrence of several species habitats, we can infer that the region where the study was conducted, about 3 km from the mouth, there is a strong marine influence, because there were a few species of limnetic and low densities, even during the rains. Thus, the zooplankton community Pacoti River estuary can be defined as marine euryhaline. Mesozooplankton bioindicators showed efficiency with the origin of the water masses: freshwater, estuarine or marine. Signs of eutrophication can be verified across species Acartia lilljeborgii, Euterpina acutifrons, Oithona spp., Oithona oswaldocruzi and Oikopleura dioica. / Estuário é uma região costeira semifechada, que tem como principais características a constante mistura das águas doce e salgada e a dominância de sedimento fino que forma os bancos de lama. Dentre os organismos que habitam este ambiente, destaca-se o Zooplâncton, parte vital na teia alimentar de águas costeiras e oceânicas, sendo elo entre os produtores primários e os consumidores secundários. O presente estudo teve como objetivo estudar a comunidade do mesozooplâncton no estuário semiárido do Rio Pacoti (Brasil, Ceará), destacando aspectos ecológicos, produção de copépodes e bioindicadores. O zooplâncton foi coletado nas marés de sizígias vazante, baixa-mar, enchente e preamar diurnas, durante os períodos de chuva (março, abril e maio de 2008) e de estiagem (setembro, outubro e novembro de 2008). A amostragem foi realizada a uma distância aproximada de 3 km da foz do Estuário do Rio Pacoti, através de arrastos horizontais subsuperficiais (300 µm), acopladas com fluxômetro General Oceanics, As amostras foram imediatamente fixadas a bordo com formalina 4%, tamponada com tetraborato de sódio (5 g.L-1). No estuário do rio Pacoti, o mesozooplâncton mostrou-se resiliente. No entanto, não é possível afirmar que esta condição é comumente encontrada em condições semiáridas, pois poucos estudos foram realizados sob este enfoque. A produção dos copépodes estudados, considerando as diferentes marés, não apresentou padrões ou tendências. As variações existentes são decorrentes da influência dos parâmetros abióticos que condicionam a ocorrência das espécies no estuário. Apesar da ocorrência de espécies de vários habitats, é possível inferir que na região onde o estudo foi realizado, cerca de 3 km da foz, existe forte influência marinha, pois foram encontradas poucas espécies de origem límnica e com baixas densidades, mesmo no período de chuvas. Desta forma, a comunidade zooplanctônica do estuário do Rio Pacoti pode ser definida como marinha eurialina. As espécies bioindicadoras do mesozooplâncton mostraram com eficiência a origem das massas d´água: água doce, estuarina ou marinha. Indícios de eutrofização pode ser verificada através das espécies Acartia lilljeborgii, Euterpina acutifrons, Oithona spp., Oithona oswaldocruzi e Oikopleura dioica.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:03:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8328_1.pdf: 3843340 bytes, checksum: 951b28df561e952b92d06a31f3c695b9 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No ambiente marinho, não só as relações térmicas e salinas são responsáveis pela distribuição da vida neste habitat, como também sua produtividade depende do suprimento de sais nutrientes em áreas com quantidade de luz suficiente. O presente trabalho enfoca a estrutura termohalina e as massas de água no ambiente da Zona Econômica Exclusiva (ZEE) do Nordeste brasileiro e os processos físico-oceanográficos ali atuantes, em particular, ressurgência de borda de plataforma. Os dados foram obtidos durante as campanhas oceanográficas NEI, NEII, NEIII e NEIV do programa REVIZEE/SCORE NE, a bordo do NOc. Antares da Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN), Marinha do Brasil em ago-out/95 (inverno), jan-abr/97 (verão), abr-jul/98 (outono) e set-dez/00 (primavera) e compreenderam levantamentos em grande escala da estrutura termohalina (618 perfis de CTD e 396 perfis de XBT) e da microestrutura termohalina (25 perfis de SCAMP), para o trecho costeiro Recife-Salvador. Na ZEE-NE, o campo superficial de temperatura, é bastante homogêneo, com uma elevação global de 1,5 graus entre os períodos de primavera e verão/outono, com a maior variabilidade sendo registrada para o nível de 100 m de profundidade (amplitude=12 °C) devido a diferenças, ao longo da área, na profundidade de início da termoclina. Aos 200 m de profundidade, a amplitude térmica cai 9°C, sendo cerca de 3°C ao nível limite da ZEE (500 m) e comparável àquela de superfície aos 900 m de profundidade. A salinidade aumenta em direção à costa brasileira, com as isohalinas seguindo o contorno geral da costa para o trecho entre o Recife e a foz do Rio Parnaíba. No trecho Recife-Salvador a distribuição das isolinhas tem um caráter mais zonal, com a salinidade aumentando com a latitude. A camada mais superficial (primeiros 50 m) do trecho sul da ZEE-NE, apresentou um forte gradiente da salinidade, com os maiores valores sendo encontrados mais próximos à costa. Este padrão, no entanto, não foi verificado para as camadas mais profundas ou para o período de verão. Um máximo de salinidade sub-superficial cerca de 1 a 1,5 unidades superior aos valores da superfície esteve presente entre os 50 e 100 m de profundidade, correspondendo aproximadamente à profundidade de início da termoclina. O máximo de salinidade tende a ser mais acentuado para a área sul da ZEE-NE (LAT>5°). Na camada mais superficial, os diagramas T-S indicaram a presença da Água Tropical Superficial (ATS), com salinidade superior a 36 usp e temperatura acima de 20° C. Esta massa ocupa os primeiros 150-200 m de profundidade. O primeiro ponto de inflexão do diagrama corresponde a região do máximo de salinidade subsuperficial. Abaixo da ATS, encontramos a Água Central do Atlântico Sul (ACAS) correspondendo ao trecho linear do diagrama T-S. Apresenta salinidade entre 34,5 e 36,0 usp e temperatura entre 5° e 20° C, ocupando a camada até os 800 m de profundidade.Abaixo dela, encontramos a Água Antártica Intermediária (AAI), caracterizada por uma salinidade mínima. Em toda a área a presença de uma termoclina permanente e bem definida é uma constante. Verifica-se um aprofundamento da termoclina com o aumento de latitude e contra a costa ao longo do trecho sul da ZEE-NE. Sazonalmente, para as áreas de ilhas e bancos oceânicos e ao longo do trecho sul da costa, entre Recife e Salvador, principalmente entre Aracaju e Salvador, verifica-se perturbações na estrutura termohalina, com soerguimento de sub-superfície das isotermas associado à formação de vórtices pela interação das correntes com o relevo marinho, ou ainda formação de ondas internas e/ou de remoinhos pelo desprendimento de meandros da corrente do Brasil

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-05-12T17:42:45Z No. of bitstreams: 1 Mauricio Lorenzo Cerda Lema_2005.pdf: 2930600 bytes, checksum: 96deef360cac56ed150c1bc2a8766435 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T17:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mauricio Lorenzo Cerda Lema_2005.pdf: 2930600 bytes, checksum: 96deef360cac56ed150c1bc2a8766435 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Neste trabalho foram abordados os diversos compartimentos do sistema da baía de Mejillones do Sul (BM). O primeiro compartimento foi a coluna da água, com a avaliação das suas características físicas e químicas e taxa s de sedimentação de matéria particulada, o segundo foi o continente, como contribuinte do material eólico (poeira atmosférica) para a coluna d’água, e o terceiro, o sedimento, como compartimento de deposição de materiais oriundo do continente e da coluna d’água e com seu potencial de ressuspensão de matéria, que podem influenciar a quantidade e qualidade da sedimentação pelágica. As campanhas de amostragem abordaram diversas escalas tempor ais (mensal, quinzenal) numa estação fixa (Estação C) localizada na parte exterior da baía e mais profunda c.a. de 100 m de profundidade, e adjacente ao foco principal da ressurgência de Punta de Angamos (PA). Encontro -se uma clara sazonalidade das massas de água da superfície (0- 30 m). Por outro lado, as águas mais frias, densas e sub-óxicas da fonte de ressurgência, permaneceram a partir de 30 m até o fundo o ano inteiro na baia. Conforme diagramas T/S e OD/S, a baia se caracterizou pela interação entre 3 massas de á gua distintas: Água Superficial Subtropical (ASS), Água Sub-Antártida (ASA ), Água Sub-Superficial E quatorial (AESS = fonte da ressurgência). Os eventos de ressurgência e es tratificação, detectados através das series quinzenais no verão de 2004, foram corroborados através do uso do índice APS e registros diários da temperatura superficial. Identific ou-se claramente a alternãncia entre eventos moderados e curtos de ressurgência com duração entre 3 a 8 dias e períodos mais prolongados de estratificação alcançando 29 dias. Condições sub-óxicas a micro-óxicas com concentrações de nutrientes mais elevados já se desenvolvem entre 10 a 15 m de profundidade durante eventos fracos de ressurgência e no início da es tratificação. A ocorrência da denitrificação na coluna d’água pode ser evidenciada através da relação entre o oxigênio aparentemente utilizado (AOU) e o somatório das concentraçõ es das formas nitrog enadas oxidadas (N-NO 2 + N-NO 3 ). A variabilidade dos níveis de saturação de OD e de nut rientes e das razões N/P e Si:NID na superfície, indicaram a presença de uma dinâmica marcante entre os processos de respiração e produção primaria na coluna d ́á gua, como também, do aporte alóctone de nutrientes durante a ressurgência , e a difusão molecular de nutri entes durante a estratificação. As variações quinzenais dos fluxos totais do mate rial particulado coletado com as armadilhas instaladas na BM, sugerem que a sedimentação do material na coluna d’água encontra-se governados pela alternância entre os períodos de ressurgência e estratificação. A razão C/N na faixa de 7:1 a 11:1 encontrada no detrito orgânico coletado pelas armadilhas, indicou a presença de material ainda relativamente rico em nitrogênio semelhan te a do fitoplâncton intacto com uma pequena fração de material de trítico oriundo do mesmo. O detrito orgânico compreendeu células intactas, pe lotas fecais do zooplâncton e par tículas detríticas amorfas. Nas armadilhas de sedimentação observou-se um padrão de empobrecimento de nitrogênio em função da profundidade. Em geral os se dimentos superficiais recentes da BM demonstraram gradientes marcantes de enrique cimento de COP, NT e SPUD da costa até da margem costeira. Por outro lado, maiores concen trações de PIT e POT foram encontradas na estação A adjacente a costa, sugerindo influênc ia antropogênica, proveniente do assentamento urbano localizado no borde costei ro de Mejillones. A influência do material eólico sob a BM e a sua deposição no fundo foi relativamente pequena / En este trabajo fueron abordados los diversos compartimientos del sistema de bahía de Mejillones del Sur (BM). El primer compartimient o fue la columna de agua, con la evaluación de las características fí sicas e químicas e tazas de sedime ntación del material particulado, el segundo fue el continente, como contribuyente del material eólico (polvo atmosférico) para la columna de agua, y el tercero, el sediment o, como compartimiento de depositación del material oriundo del continente y la columna de agua y su potencial rol de resuspensión del material, que puede influencia r en la cantidad e calidad da sedimentación pelágica. Las campañas de muestreo abordaron diversas esca las temporales (mensual, quincenal) en una estación fija (Estación C) localizad a en la parte exterior de la bahía y mas profunda c.a. de 100 m de profundidad, y adyacente al foco prin cipal da resurgencia de Punta de Angamos (PA). Se encontró una clara estacionalidad de las masas de agua de la superficie (0- 30 m). Por otro lado, las aguas más frías, densas y sub-óxicas de la fuente de resurgencia, permanecieron a partir de 30 m hasta el fondo el año entero en la bahía. Conforme diagramas T/S y OD/S, la bahía se caracterizo por la inte racción entre 3 masas de água distintas: Água Superficial Subtropical (ASS), Á gua Sub-Antártida (ASA), Água Sub-Superficial Ecuatorial (AESS = fuente de la resurgencia). Los eventos de resurgencia y estratificación, detectados a través de las series quincena les del verano del 2004, fueron corr oborados a través del uso del índice APS y registros diarios de la temperatura superficial. Se identifico claramente la alternancia entre eventos moderados y cortos de resurgencia con duración entre 3 a 8 días y períodos mas prolongados de estratificación alcanzando 29 días. Condiciones sub-óxicas a micro-óxicas con concentraciones de nutrientes más elevados que se desarrollan entre 10 a 15 m de profundidad durante eventos débiles de resu rgencia en el inicio de la estratificación. A ocurrencia de la desnitrificación en la columna de agua puede ser evidenciada a través de la relación entre el oxigeno aparentemente utilizado (AOU) y la sumatoria de las concentraciones de las formas nitrogenadas oxidadas (N-NO 2 + N-NO 3 ). La variabilidad de los niveles de saturación de OD y de los nutrientes y las razones N/P y Si:N ID de la superficie, indicaron la presencia de una dinámica mar cante entre los procesos de respiración y producción primaria en la columna de agua, como también, el aporte aloctono de nutrientes durante a resurgencia, y la difusión molecula r de nutrientes durante la estratificación. Las variaciones quincenales de los flujos totales del material particulado colectado con las trampas instaladas en la BM, sugieren que la sedimentación del material en la columna de agua se encuentra gobernados por la alternancia entre lo s períodos de resurgencia e estratificación. Las razones C/N que se encontró entre 7:1 a 11:1 en el detrito orgánico colectado por las trampas, indico que la presenci a de material todavía es relativamente rico en nitrógeno semejante al del fitoplancton intacto con una pequeña fracción del material detrítico oriundo del mismo. El detrito orgánico compre ndió células intactas, pelotas fecales de zooplancton e partículas detríticas amorfas. En las trampas de sedimentación se observo un padrón de empobrecimiento de nitrógeno en f unción de la profundi dad. En general los sedimentos superficiales reci entes de la BM demostraro n gradientes marcantes de enriquecimiento de COP, NT e SPUD de la costa hasta el margen costero. Por otro lado, mayores concentraciones de PIT y POT fueron encontradas en la estación A adyacente a la costa, sugiriendo influencia antropogenica, prove niente del asentamiento urbano localizado en el borde costero de Mejillones. La influencia del material eólico sobre la BM y a su depositación en el fondo fue relativamente pequeña

During the last 21,000 years, the planet underwent major changes. The atmospheric CO2 concentration increased ∼50% (Monnin et al., 2001) and the mean global temperature increased 4.0±0.8°C until pre-industrial times (Annan and Hargreaves, 2013). As a consequence of this warming, the huge ice sheets that covered North America, Northern Europe and part of Eurasia melted and the polar and subpolar ocean surface received a large amount of freshwater from these retracting ice sheets. The input of freshwater alters pressure gradients on the sea surface and also the density of water masses. Since the ocean circulation is partially driven by density differences, the deglacial meltwater has the potential to affect the ocean circulation. In this PhD thesis, the impacts of meltwater input since the Last Glacial Maximum into the high latitudes, especially of the Atlantic Ocean, are studied using the results of a transient simulation of the last 22 thousand years with NCAR-CCSM3. The main results show that: (1) the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) slowed down during freshwater discharge events near dense water formation regions; (2) North Atlantic Deep Water (NADW) was absent in the beginning of the deglaciation, while its intermediate version -- Glacial North Atlantic Intermediate Water (GNAIW) -- was being formed; (3) GNAIW was a fresh and cold water mass, very similar to the Antarctic Intermediate Water (AAIW) in the thermohaline domain; (4) the deep and abyssal Atlantic basin was dominated by AABW in the first half of the simulation; (5) the transition from GNAIW to NADW occurred after the Heinrich Stadial 1; (6) when the NADW appeared, around 12 thousand years ago (ka), AABW retracted and was constrained to lie near the bottom; (7) the presence of a low-salinity layer in the Southern Ocean surface around ∼14,000 years ago prevented the release of heat from deep waters to the atmosphere, warming the AABW; (8) the Antarctic Coastal Current (ACoC) was reinforced by the meltwater discharge from the Antarctic ice sheet. Using the Indian Ocean as a comparison, it was observed that the North Atlantic affected the western tropical Indian through atmosphere, while climatic variations associated with the Southern Hemisphere were transmitted via ocean -- especially through intermediate waters. Although the initial conditions in the glacial and modern ocean are different, this study may be used to foresee the possible responses of the ocean to the accelerated melting of glaciers and ice sheets, which are associated with dramatic climate changes. / Durante os últimos 21.000 anos, o planeta sofreu grandes mudanças. A concentração de CO2 atmosférico aumentou cerca de ∼50% (Monnin et al., 2001) e a temperatura média global aumentou 4,0±0,8°C até a época pré industrial (Annan and Hargreaves, 2013). Como consequência deste aquecimento, os grandes mantos de gelo que cobriam a América do Norte, o norte da Europa e parte da Eurásia derreteram e o oceano polar e subpolar recebeu grandes quantidades de água doce destes mantos em retração. A entrada de água doce altera gradientes de pressão na superfície do mar e também a densidade de massas de água. Como a circulação oceânica é parcialmente forçada por diferenças de densidade, a água de degelo tem o potencial de afetar esta circulação. Nesta tese de Doutorado, os impactos da entrada de água de degelo no oceano desde o Último Máximo Glacial em altas latitudes, especialmente do Oceano Atlântico, são estudados usando os resultados de uma simulação transiente dos últimos 22 mil anos com o modelo NCAR-CCSM3. Os principais resultados mostram que: (1) a circulação de revolvimento meridional do Atlântico enfraqueceu durante eventos de descarga de água doce próxima a regiões de formação de água densa; (2) a Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) estava ausente no começo da deglaciação, enquanto sua versão intermediária -- Água Glacial Intermediária do Atlântico Norte (AGIAN) -- era formada; (3) AGIAN era uma massa d\'água doce e fria, semelhante à Água Intermediária Antártica (AIA) no domínio termohalino; (4) as camadas profundas e de fundo da bacia do Atlântico eram dominadas pela Água de Fundo Antártica (AFA) na primeira metade da simulação; (5) a transição de AGIAN para APAN ocorreu após o Heinrich Stadial 1; (6) quando a APAN apareceu, cerca de 12 mil anos atrás (ka), a AFA retraiu e ficou limitada às camadas de fundo; (7) a presença de uma camada de baixa salinidade na superfície do Oceano Austral há ∼14 mil anos impedia a liberação de calor das águas profundas para a atmosfera, aquecendo a AFA; (8) a Corrente Costeira Antártica foi intensificada pela descarga de água de degelo proveniente do manto de gelo Antártico. Usando o Oceano Índico como comparação, foi observado que o Atlântico Norte afetou o Índico oeste tropical através de processos atmosféricos, enquanto variações climáticas associadas ao Hemisfério Sul foram transmitidas via oceano -- especialmente através das camadas intermediárias. Embora as condições iniciais dos oceanos glacial e moderno sejam diferentes, este estudo pode ser usado para prever as possíveis respostas do oceano ao presente derretimento acelerado de geleiras e mantos de gelo associado a mudanças climáticas abruptas.

Na década de 90 surge a primeira tentativa de gerar dados capazes de legitimar um modelo climático mundial detalhado: O Experimento de Circulação Oceânica Global (World Ocean Circulation Experiment - WOCE) Dentro dos diversos subprogramas inseridos no WOCE destaca-se o programa Hidrográfico (WHP). A JAMSTEC (Japan Marine Science and Tecnology Center), após cerca de uma década volta a reocupar algumas estações do WHP-WOCE, com o programa BEAGLE (Blue Earth Global Expedition), tendo como proposta detectar e quantificar alterações correspondentes ao aquecimento global. A I Comissão Oceanográfica Trans-Atlântica (TAI 2009) também constituiu um projeto de reocupação da seção A10, linha central do Oceano Atlântico Sul (~30?S), previamente amostrada pelo WHP-WOCE e BEAGLE, tendo como objetivo identificar alterações espaciais e temporais dos parâmetros oceanográficos nas últimas duas décadas. Considerando os valores de temperatura e salinidade foi evidenciada a presença de pelo menos, cinco massas d\'água: i) Água Tropical de Superfície (ATS) acima da isopícnal ?0= 26,70 ii) Água Central do Atlântico Sul (ACAS) abaixo da isopícnal ?1= 27,05 iii) Água Intermediária Antártica (AIA) abaixo da isopícnal ?2= 27,20 (iv) Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) abaixo da isopícnal ?3= 27,70 v) Água Antártica de Fundo (AAF). Nas camadas superficiais dos três programas, notou-se uma proporcionalidade inversa entre as concentrações de nutrientes e oxigênio dissolvido. O Programa TAI ao longo de todo o transecto A10, apresentou as menores concentrações de nutrientes abaixo dos 1000 dbar. O WHP-WOCE foi mais aquecido que os outros programas nas camadas superficiais. Nas profundidades acima da termoclina (~1000 dbar), na bacia leste o Programa BEAGLE apresentou diferenciações que sugerem uma atividade mais intensa de ressurgência, para seu ano de amostragem do que nos anos dos Programas WHP-WOCE e TAI. Porém baseado nos resultados do Programa TAI, na extremidade leste da Bacia do Atlântico Sul, pode-se inferir que há afloramento da Água Central do Atlântico Sul (ACAS), provinda de aproximadamente 900 dbar de profundidade, sobre a Plataforma Continental Sul Africana. / In the 90s comes the first attempt of generate data able to legitimize a comprehensive global climate model: The Wolrd Ocean Circulation Experiment (WOCE). Within various subprograms inserted into the WOCE, highlight the WOCE Hydrographic Program (WHP). The JAMSTEC (Japan Marine Science and Technology Center), after about a decade back to reoccupy some stations of WOCE-WHP, with a program called BEAGLE (Blue Earth Global Expedition), proposing to detect and quantify changes related to global warming. The 1st Trans-Atlantic Oceanographic Commission (TAI 2009) was also created as a project of A10 section reoccupation, aiming to identify spatial and temporal changes in oceanographic parameters after two decades WOCE-WHP and BEAGLE sampling. The A10 section, represents the axis of South Atlantic Ocean (~ 30?S). Considering the values of temperature and salinity the presence of at least five water masses can be inferred: i) Surface Tropical Water (ATS) above isopícnal ?0 = 26.70, ii) South Atlantic Central Water (ACAS) below the isopícnal ?1 = 27.05 iii) Antarctic Intermediate Water (AIA) below the isopícnal ?2 = 27.20, (iv) North Atlantic Deep Water (APAN) below the isopícnal ?3 = 27.70, v) Antarctic Bottom Water (AAF). On the superficial layers of the three programs, it was noted an inverse proportionality between the concentrations of nutrients and dissolved oxygen. The TAI program, throughout the A10 transect, showed the lowest concentrations of nutrients below 1000 dbar. The warmer in the superficial layers was WOCE-WHP. On the layers above the thermocline (~ 1000 dbar), the BEAGLE Program around East Basin, showed some anomalies that suggest its sampling happened during some more intense upwelling activity, for its year than in years of WHP- WOCE and TAI programs. But based on the results of the TAI Program, at the east end of the South Atlantic Basin, it\'s possible to infer that there is upwelling of South Atlantic Central Water (ACAS), coming from about 900 dbar depth on the South African continental shelf.

Na década de 90 surge a primeira tentativa de gerar dados capazes de legitimar um modelo climático mundial detalhado: O Experimento de Circulação Oceânica Global (World Ocean Circulation Experiment - WOCE) Dentro dos diversos subprogramas inseridos no WOCE destaca-se o programa Hidrográfico (WHP). A JAMSTEC (Japan Marine Science and Tecnology Center), após cerca de uma década volta a reocupar algumas estações do WHP-WOCE, com o programa BEAGLE (Blue Earth Global Expedition), tendo como proposta detectar e quantificar alterações correspondentes ao aquecimento global. A I Comissão Oceanográfica Trans-Atlântica (TAI 2009) também constituiu um projeto de reocupação da seção A10, linha central do Oceano Atlântico Sul (~30?S), previamente amostrada pelo WHP-WOCE e BEAGLE, tendo como objetivo identificar alterações espaciais e temporais dos parâmetros oceanográficos nas últimas duas décadas. Considerando os valores de temperatura e salinidade foi evidenciada a presença de pelo menos, cinco massas d\'água: i) Água Tropical de Superfície (ATS) acima da isopícnal ?0= 26,70 ii) Água Central do Atlântico Sul (ACAS) abaixo da isopícnal ?1= 27,05 iii) Água Intermediária Antártica (AIA) abaixo da isopícnal ?2= 27,20 (iv) Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) abaixo da isopícnal ?3= 27,70 v) Água Antártica de Fundo (AAF). Nas camadas superficiais dos três programas, notou-se uma proporcionalidade inversa entre as concentrações de nutrientes e oxigênio dissolvido. O Programa TAI ao longo de todo o transecto A10, apresentou as menores concentrações de nutrientes abaixo dos 1000 dbar. O WHP-WOCE foi mais aquecido que os outros programas nas camadas superficiais. Nas profundidades acima da termoclina (~1000 dbar), na bacia leste o Programa BEAGLE apresentou diferenciações que sugerem uma atividade mais intensa de ressurgência, para seu ano de amostragem do que nos anos dos Programas WHP-WOCE e TAI. Porém baseado nos resultados do Programa TAI, na extremidade leste da Bacia do Atlântico Sul, pode-se inferir que há afloramento da Água Central do Atlântico Sul (ACAS), provinda de aproximadamente 900 dbar de profundidade, sobre a Plataforma Continental Sul Africana. / In the 90s comes the first attempt of generate data able to legitimize a comprehensive global climate model: The Wolrd Ocean Circulation Experiment (WOCE). Within various subprograms inserted into the WOCE, highlight the WOCE Hydrographic Program (WHP). The JAMSTEC (Japan Marine Science and Technology Center), after about a decade back to reoccupy some stations of WOCE-WHP, with a program called BEAGLE (Blue Earth Global Expedition), proposing to detect and quantify changes related to global warming. The 1st Trans-Atlantic Oceanographic Commission (TAI 2009) was also created as a project of A10 section reoccupation, aiming to identify spatial and temporal changes in oceanographic parameters after two decades WOCE-WHP and BEAGLE sampling. The A10 section, represents the axis of South Atlantic Ocean (~ 30?S). Considering the values of temperature and salinity the presence of at least five water masses can be inferred: i) Surface Tropical Water (ATS) above isopícnal ?0 = 26.70, ii) South Atlantic Central Water (ACAS) below the isopícnal ?1 = 27.05 iii) Antarctic Intermediate Water (AIA) below the isopícnal ?2 = 27.20, (iv) North Atlantic Deep Water (APAN) below the isopícnal ?3 = 27.70, v) Antarctic Bottom Water (AAF). On the superficial layers of the three programs, it was noted an inverse proportionality between the concentrations of nutrients and dissolved oxygen. The TAI program, throughout the A10 transect, showed the lowest concentrations of nutrients below 1000 dbar. The warmer in the superficial layers was WOCE-WHP. On the layers above the thermocline (~ 1000 dbar), the BEAGLE Program around East Basin, showed some anomalies that suggest its sampling happened during some more intense upwelling activity, for its year than in years of WHP- WOCE and TAI programs. But based on the results of the TAI Program, at the east end of the South Atlantic Basin, it\'s possible to infer that there is upwelling of South Atlantic Central Water (ACAS), coming from about 900 dbar depth on the South African continental shelf.

During the last 21,000 years, the planet underwent major changes. The atmospheric CO2 concentration increased ∼50% (Monnin et al., 2001) and the mean global temperature increased 4.0±0.8°C until pre-industrial times (Annan and Hargreaves, 2013). As a consequence of this warming, the huge ice sheets that covered North America, Northern Europe and part of Eurasia melted and the polar and subpolar ocean surface received a large amount of freshwater from these retracting ice sheets. The input of freshwater alters pressure gradients on the sea surface and also the density of water masses. Since the ocean circulation is partially driven by density differences, the deglacial meltwater has the potential to affect the ocean circulation. In this PhD thesis, the impacts of meltwater input since the Last Glacial Maximum into the high latitudes, especially of the Atlantic Ocean, are studied using the results of a transient simulation of the last 22 thousand years with NCAR-CCSM3. The main results show that: (1) the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) slowed down during freshwater discharge events near dense water formation regions; (2) North Atlantic Deep Water (NADW) was absent in the beginning of the deglaciation, while its intermediate version -- Glacial North Atlantic Intermediate Water (GNAIW) -- was being formed; (3) GNAIW was a fresh and cold water mass, very similar to the Antarctic Intermediate Water (AAIW) in the thermohaline domain; (4) the deep and abyssal Atlantic basin was dominated by AABW in the first half of the simulation; (5) the transition from GNAIW to NADW occurred after the Heinrich Stadial 1; (6) when the NADW appeared, around 12 thousand years ago (ka), AABW retracted and was constrained to lie near the bottom; (7) the presence of a low-salinity layer in the Southern Ocean surface around ∼14,000 years ago prevented the release of heat from deep waters to the atmosphere, warming the AABW; (8) the Antarctic Coastal Current (ACoC) was reinforced by the meltwater discharge from the Antarctic ice sheet. Using the Indian Ocean as a comparison, it was observed that the North Atlantic affected the western tropical Indian through atmosphere, while climatic variations associated with the Southern Hemisphere were transmitted via ocean -- especially through intermediate waters. Although the initial conditions in the glacial and modern ocean are different, this study may be used to foresee the possible responses of the ocean to the accelerated melting of glaciers and ice sheets, which are associated with dramatic climate changes. / Durante os últimos 21.000 anos, o planeta sofreu grandes mudanças. A concentração de CO2 atmosférico aumentou cerca de ∼50% (Monnin et al., 2001) e a temperatura média global aumentou 4,0±0,8°C até a época pré industrial (Annan and Hargreaves, 2013). Como consequência deste aquecimento, os grandes mantos de gelo que cobriam a América do Norte, o norte da Europa e parte da Eurásia derreteram e o oceano polar e subpolar recebeu grandes quantidades de água doce destes mantos em retração. A entrada de água doce altera gradientes de pressão na superfície do mar e também a densidade de massas de água. Como a circulação oceânica é parcialmente forçada por diferenças de densidade, a água de degelo tem o potencial de afetar esta circulação. Nesta tese de Doutorado, os impactos da entrada de água de degelo no oceano desde o Último Máximo Glacial em altas latitudes, especialmente do Oceano Atlântico, são estudados usando os resultados de uma simulação transiente dos últimos 22 mil anos com o modelo NCAR-CCSM3. Os principais resultados mostram que: (1) a circulação de revolvimento meridional do Atlântico enfraqueceu durante eventos de descarga de água doce próxima a regiões de formação de água densa; (2) a Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) estava ausente no começo da deglaciação, enquanto sua versão intermediária -- Água Glacial Intermediária do Atlântico Norte (AGIAN) -- era formada; (3) AGIAN era uma massa d\'água doce e fria, semelhante à Água Intermediária Antártica (AIA) no domínio termohalino; (4) as camadas profundas e de fundo da bacia do Atlântico eram dominadas pela Água de Fundo Antártica (AFA) na primeira metade da simulação; (5) a transição de AGIAN para APAN ocorreu após o Heinrich Stadial 1; (6) quando a APAN apareceu, cerca de 12 mil anos atrás (ka), a AFA retraiu e ficou limitada às camadas de fundo; (7) a presença de uma camada de baixa salinidade na superfície do Oceano Austral há ∼14 mil anos impedia a liberação de calor das águas profundas para a atmosfera, aquecendo a AFA; (8) a Corrente Costeira Antártica foi intensificada pela descarga de água de degelo proveniente do manto de gelo Antártico. Usando o Oceano Índico como comparação, foi observado que o Atlântico Norte afetou o Índico oeste tropical através de processos atmosféricos, enquanto variações climáticas associadas ao Hemisfério Sul foram transmitidas via oceano -- especialmente através das camadas intermediárias. Embora as condições iniciais dos oceanos glacial e moderno sejam diferentes, este estudo pode ser usado para prever as possíveis respostas do oceano ao presente derretimento acelerado de geleiras e mantos de gelo associado a mudanças climáticas abruptas.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:40Z : No. of bitstreams: 1 000825926.pdf: 7141282 bytes, checksum: 32bb0e8b499321c636f40eef71e9f402 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP) / FAPESP: 2009/54672-4 / FUNDUNESP: 1214/2010-DFP