O objetivo do presente estudo foi investigar a resposta da assembleia de foraminíferos planctônicos frente às variações paleoceanográficas superficiais na porção oeste do Atlântico Sul, o qual desempenha um papel fundamental na Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (AMOC, Meridional Overturning Circulation). Para esta finalidade, foi analisado um registro sedimentar marinho contínuo desde o Último Máximo Glacial até o presente, com base na assembleia de foraminíferos planctônicos, isótopos de oxigênio e na razão Mg/Ca. Adicionalmente, foram avaliadas as variações na ocorrência e na geoquímica dos dois morfotipos de G. ruber (branca), principal espécie utilizada em estudos paleoceanográficos de regiões tropicais e subtropicais. Os resultados mostraram que as diferenças geoquímicas e de abundância relativa dos morfotipos de G. ruber branca evidenciam dois grupos de espécimes ecologicamente distintos, confirmando que o morfotipo sensu stricto calcifica em menores profundidades com relação ao morfotipo sensu lato e que reconstituições paleoceanográficas baseadas no uso não-seletivo dos morfotipos poderiam ser tendenciosas. A Análise Fatorial realizada nos dados de abundância relativa dos foraminíferos planctônicos identificou 4 fatores principais: o Fator 1, representado pelas espécies G. tenella, G. calida, e G. rubescens e relacionado com a temperatura subsuperficial; o Fator 2, representado pelas espécies N. incompta, N. dutertrei e G. truncatulinoides, relacionado com a profundidade da termoclina; o Fator 3, representado pela espécie G. bulloides, associado com o processo de ressurgência e o Fator 4, representado pelas espécies G. ruber e G. glutinata, associado com a intensidade da Corrente do Brasil. As variações mais expressivas de paleotemperatura e paleosalinidade da superfície do mar e da fauna de foraminíferos planctônicos estão relacionadas com os eventos climáticos abruptos do Hemisfério Norte ocorridos durante a deglaciação, tendo sido moduladas pelas variações de arranjo e intensidade da AMOC. Durante os eventos frios Heinrich 1 e Younger Dryas, relacionados a um enfraquecimento da AMOC, foi observado um aumento das paleotemperatura e paleosalinidade e da intensidade da Corrente do Brasil (Fator 4). Contrariamente, durante o evento quente Bolling-Allerod, a paleotemperatura e a paleosalinidade diminuíram expressivamente, como resposta à retomada da AMOC, e houve aumento da produtividade e presença de uma termoclina mais rasa (Fatores 2 e 3). Sugere-se ainda, que entre 26 e 15 ka houve um deslocamento para norte da Confluência Brasil-Malvinas, possivelmente alcançando a latitude da área de estudo (∼23°S), inferido pela presença da espécie G. inflata. Durante o Holoceno, também foi registrada variação significativa na intensidade da Corrente do Brasil, indicada pelos valores máximos do Fator 4 em torno de 7 ka. O reaparecimento das espécies do plexo G. menardii se deu em 8 ka, assim como o aumento das espécies de foraminíferos planctônicos subsuperficiais, indicado pelo Fator 1. Essas mudanças no Holoceno foram atribuídas à entrada efetiva das águas quentes e salinas do Oceano Índico via vazamento das Agulhas, as quais foram essenciais para o restabelecimento da AMOC moderna. / The objective of the present study was to investigate the response of the planktonic foraminiferaassemblage to the superficial paleoceanographic variations in the western South Atlantic, which plays a key role in the AMOC. For this purpose, a continuous marine sedimentary record was analyzed from the Late Glacial Maximum to the present, based on the planktonic foraminifera assemblage, oxygen isotopes and the Mg/Ca ratio. In addition, variations in the occurrence and geochemistry of the two morphotypes of G. ruber (white) were evaluated. This is the main species used in paleoceanographic studies of tropical and subtropical regions. The results showed that the geochemical and relative abundance differences between the G. ruber morphotypes show two ecologically distinct groups of specimens, confirming that the morphotype sensu stricto calcifies at lower depths with respect to the morphotype and sensu lato, and paleoceanographic and paleoceanographic reconstructions using non-selective mixture of morphotypescould potentially be biased. The Factorial Analysis identified four factors: Factor 1, represented by G. tenella, G. calida, and G. rubescens, is related to the subsurface temperature; Factor 2, represented by N. incompta, N. dutertrei and G. truncatulinoides is related to the depth of the thermocline; Factor 3, represented by G. bulloides, is related toupwelling; and Factor 4, represented by G. ruber and G. glutinata, is related to the intensity of the Brazil Current. The results showed that the most significant variations of paleotemperature and paleosalinity and the planktonic foraminifera assemblage are related to the abrupt climatic events of the Northern Hemisphere occurred during deglaciation and were modulated by variations in AMOC arrangement and intensity. During the cold events Heinrich 1 and Younger Dryas, related to a weakening of the AMOC, an increase of paleotemperature and paleosalinity and intensity of the Brazil Current (Factor 4) in the western portion of the South Atlantic was observed. Conversely, during the hot event Bolli-Allerod, paleotemperature and paleosalinity decreased expressively, as a response to AMOC resumption, with increased productivity and presence of a shallower thermocline (Factors 2 and 3). It is also suggested that between 26 and 15 ka there was a displacement to the north of the Brazil-Malvinas Confluence, possibly reaching the latitude of the study area (∼23°S), inferred by the presence of the G. inflata. Along the Holocene, there was also a significant variation in the intensity of the Brazil Current, indicated by the maximum values of Factor 4 around 7ka. The reappearance of G. menardii plexus occurred in 8ka, as well as the increase of the species of subsurface planktonic foraminifera, indicated by Factor 1. These changes in the Holocene were attributed to the effective entrance of the hot and saline waters from the Indian Ocean via the Agulhas Leakage, which were essential for the reestablishment of the modern AMOC.

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Do changes in how cross-equatorial energy transport is partitioned between the ocean and atmosphere impact the hemispheric climate response to forcing? To find out, we alter the cross-equatorial ocean heat transport in a state-of-the-art GCM and ascertain how changes in energy transport and its partitioning impact hemispheric climate and precipitation sensitivity following abrupt CO2-doubling. We further evaluate the applicability our results in CMIP6-class ESMs, where AMOC facilitates the northward cross-equatorial ocean heat transport. In our experiments, changes in ocean cross-equatorial energy transport trigger compensating changes in atmospheric energy transport through changes in the Hadley cells and a shift in the Intertropical Convergence Zone. However, the climate sensitivity in each hemisphere is linearly related to the ocean heat transport convergence, not atmospheric energy transport convergence, due to the impact of ocean heating on evaporation and atmospheric specific humidity. Similarly, we also find that ocean heat transport convergence controls the hemispheric precipitation sensitivity through the impact of ocean heating on surface evaporation. This relationship is also evident in CMIP6 models, where we find differences in hemispheric precipitation sensitivity to be related to the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Changes in the AMOC control hemispheric differences in upper ocean heat content, which then affect how the hydrologic cycle responds to CO2 forcing in each hemisphere. These results suggest that ocean dynamics impact the hemispheric climate response to CO2 forcing, particularly how much regional precipitation changes with warming. / Graduate