Dans le système climatique global, l’océan Atlantique Nord est considéré comme une région très sensible qui joue un rôle crucial pour la dynamique de l’hémisphère nord via la circulation méridienne de retournement de l'océan Atlantique (AMOC), dont fait partie le système de front/courant des Açores. La thèse a pour but d’analyser les interactions hydrographiques et climatiques complexes dans la région des Açores, pour le Pléistocène moyen­‐Holocène, par l’analyse des foraminifères planctoniques de deux carottes prélevées en 2013 (Oceanograflu 2013), dans le segment OH1 de la ride médio-atlantique. La thèse est structurée en trois chapitres/articles qui présentent les principaux résultats et leur interprétation. Le premier article a pour but d’établir le modèle d’âge le plus précis possible et de tracer l’histoire de la production/préservation des carbonates dans la région des Açores, au cours du dernier cycle glaciaire. Pour ce faire, les valeurs de carbonate et δ18OG.ruber des deux carottes ont été analysées à haute résolution. Par ailleurs, l’application de la «Modern Analog Technique» à l’analyse des assemblages des foraminifères planctoniques a permis d’estimer les variations de température des eaux de surface (SST-mat). Les courbes d’abondance des espèces résistantes et sensibles à la dissolution ont permis de mettre en évidence d’éventuels intervalles de plus forte dissolution. La partie supérieure de chaque carotte a été datée par spectrométrie de masse (AMS)14C sur les tests de foraminifères. Le modèle d’âge adopté se base également sur la corrélation entre les courbes de δ18OG.ruber et l’enregistrement haute résolution du δ18OG.bulloides de la carotte MD95-2042 (Shackleton et al. 2000) de la marge ibérique, récemment recalibrée en utilisant les données synthétiques LS16 de δ18O (Lisiecki and Stern 2016) relatives aux foraminifères benthiques. L’analyse spectrale a permis de démontrer que les oscillations des valeurs de carbonate et du δ18OG.ruber, lors des derniers 144ka, sont contrôlées par un forçage climatique (orbital et sub-orbital) dans la région des Açores. La comparaison des courbes de carbonate et celles des espèces résistantes à la dissolution, pour les deux carottes situées à des profondeurs différentes, a permis de montrer les variations verticales de la lysocline de la calcite, en particulier lors des évènements de refroidissement plus extrêmes, par exemple à 22,1 kyr avec une remontée de la lysocline de 1000m environ. Le deuxième article essaie de reconstituer la variabilité complexe de l’hydrographie et de la paléoproductivité de l’Atlantique centre Nord lors des derniers 144 kyr grâce à l’analyse des assemblages des foraminifères planctoniques combinée à celle des variations de la température des eaux de surface (SST­‐mat). Les fluctuations d’abondance d’espèces actuellement caractéristiques de masses d’eau et/ou des systèmes de front/courant dans l’Atlantique Nord ont été utilisées comme traceurs paléocéanographiques. Cette approche a permis d’évaluer la migration latitudinale/longitudinale du système de front/courant des Açores durant le Quaternaire récent ainsi que celle d’autres fronts et/ou courants caractéristiques de l’Atlantique centre Nord. Le troisième article se focalise sur la variabilité du groupe G. ruber gr. dans la région des Açores. G. ruber a été considéré comme un plexus regroupant plusieurs autres espèces et sous espèces. Plus récemment, des études moléculaires et géochimiques mis en évidence la présence de plusieurs génotypes au sein du plexus G. ruber, ce qui implique l’existence de plusieurs (sous­‐) espèces avec des modes de calcification et des préférences écologiques différentes. Malgré l’abondante littérature récente sur ce sujet, les liens entre ces différents génotypes, variants morphologiques, préférences écologiques, et modes de calcification ne sont pas encore très bien compris. (...) / In the global climatic system, the North Atlantic Ocean is considered as a highly sensitive region, which plays a crucial role in the Northern Hemisphere dynamics through the so­‐called Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) system, of which the Azores Front/Current System represents an important part. The main aim of the thesis is to reconstruct the complex hydrographic and climatic interactions in such a climatically­‐sensitive area during middle Pleistocene to Holocene through the analysis of the planktonic foraminifera from two cores collected in the OH1 segment of the Mid‐Atlantic Ridge (MAR) south‐westward of the Azores archipelago during the Oceanograflu 2013 cruise. The manuscript is structured in three chapters presenting the major results and their interpretation (...)

As assembléias dos foraminíferos planctônicos fósseis de dois testemunhos amostrados do Atlântico tropical oeste representativo dos últimos 30.000 anos foram analisadas junto com estimativas de paleotemperatura superficial e ∂18O e ∂13C do foraminífero planctônico Globigerinoides ruber \'branca\'. Estes resultados mostraram que durante o Último Máximo Glacial e durante os eventos de resfriamento de curta duração Heinrich 1 and Younger Dryas o Atlântico tropical oeste manteve altas paleotemperaturas superficiais. Este estudo sugere que durante este período o Atlântico tropical oeste ocorreu uma acumulação de sal e clor nesta porção do Atlântico como conseqüência do enfraqueciemnto do transporte de calor e sal através do equador. Ao final destes eventos a intensificação do transporte de calor e sal foi restabelecido, baixando a temperatura superficial aos valores conhecidos atuamente. Este estudo sugere que o Atlântico tropical oeste atuou como um reservatório de calor e sal durante a deglaciação. / The planktonic foraminiferal assemblages of two piston cores from western tropical Atlantic covering the last 30,000 years have been analysed together with paleoceanographic ANN sea surface temperature reconstruction and ?18O and ?13C of the shallow dwelling planntonic foraminifera Globigerinoides ruber \'white\'. These proxies reveal that during the Last Glacial Maximum and during the Heinrich 1 and Younger Dryas cold events, the western tropical experienced warm periods. This study suggest that during these warm intervals a pronounced accumulation of heat and salt occurred at western tropical Atlantic, as a result of cross-equatorial heat and salt transport decrease. At the end of these events, the intensification of cross-equatorial heat and salt transport cooled and freshened the western tropical surface waters. This study suggests the western tropical Atlantic served as a heat and salt reservoir during deglaciation.

Este estudo apresenta indicações de mudanças paleoceanográficas ao longo dos últimos 25.000 anos na porção oeste do Oceano Atlântico Sul a partir do registro da variação de nanofósseis calcários em dois testemunhos de sedimento marinho da margem continental nordeste do Brasil. Outros indicadores foram incorporados às análises de nanofósseis calcários no intuito de melhor compreender as alterações observadas nas assembléias fósseis: 1) dados isotópicos de oxigênio de testas de foraminíferos planctônicos e bentônicos; 2) índice de temperatura e de nutrientes; 3) equação de paleoprodutividade e 4) análises estatísticas multivariadas. Os índices de temperatura e nutrientes foram, pela primeira vez, aplicados a nanofósseis calcários do Quaternário em amostras do Atlântico Sul. A integração dos resultados sugere que as principais características oceanográficas não sofreram alterações significativas nos últimos 25.000 anos, embora condições ambientais instáveis tenham sido registradas a partir da transição do Último Máximo Glacial - Holoceno. Durante o Último Máximo Glacial a região estudada sofreu pouca variação de temperatura, funcionando como um reservatório de calor. A variação da profundidade da termoclina/nutriclina foi considerada a principal resposta às oscilações climáticas, sendo relacionada às mudanças de intensidade dos ventos alísios. / This study focuses on changes in calcareous nannofossil assemblages as an evidence of paleoceanographic variability during the last 25,000 years in two deep sea piston cores from the northeastern Brazilian continental margin. To support reconstructing ancient marine environment others proxies have been applied along with the calcareous nannofossil analysis: 1) oxygen isotopic data from planktonic and benthic foraminifers\' tests; 2) temperature and nutrient indices; 3) paleoproductivity equation and 4) multivariate analysis. For the first time the temperature and nutrient indices were employed to Quaternary calcareous nannofossil from the South Atlantic Ocean. According to presented results major oceanographic features were stable in the last 25,000 years, although instable environmental conditions were recorded in the Last Glacial Maximum - Holocene boundary. During the Last Glacial Maximum the western tropical Atlantic seems to have experienced slight temperature changes and served as a heat and salt reservoir. Nutricline and thermocline depth variation was considered the most important response to climate changes largely related to Trade Winds strength oscillation.

Eventos climáticos ocorridos no planeta deixam registros no ambiente, com os quais é possível realizar reconstruções das condições ambientais. No oceano, o destino de grande parte da matéria orgânica é o sedimento; assim o estudo de colunas sedimentares preservadas, testemunhos, fornece um registro de informações sobre os processos biológicos, geológicos e químicos ocorridos no passado e de como esses processos responderam às mudanças ambientais. No presente trabalho foram analisados sedimentos superficiais marinhos ao longo da margem continental superior do Sudeste do Brasil de forma a validar a utilização de marcadores geoquímicos orgânicos na região e foi analisado um testemunho cuja base aponta para 35.000 anos e que engloba importantes eventos climáticos ocorridos no planeta: eventos Heinrich 3, 2 e 1, o Último Máximo Glacial e o evento Younger Dryas, de forma a realizar uma reconstrução paleoceanográfica desse período. Os resultados dos marcadores orgânicos moleculares nas amostras superficiais, quando comparados com outros trabalhos realizados na região, mostraram que os marcadores respondem corretamente aos processos sedimentares na margem continental do Sudeste do Brasil e que a utilização de alquenonas como indicadores de temperatura superficial marinha na região é válida. A análise do testemunho permitiu correlacionar as variações de temperatura da água superficial do mar e variações do nível do mar com o fluxo de material terrígeno para o meio marinho nos últimos 35.000 anos, além de identificar os eventos climáticos citados e verificar a influência desses eventos para a região da margem continental superior do Sudeste do Brasil. Os resultados mostraram uma variação de temperatura superficial marinha de até 4°C entre o Último Máximo Glacial e o Holoceno e mostraram que, para a região, não ocorreu a anti-fase térmica entre o Atlântico Norte e o Atlântico Sul citada em diversos trabalhos realizados no Atlântico Sul, durante os eventos climáticos citados. / Climatic changes produce environmental signatures with which it is possible to reconstruct past environmental conditions. In the ocean, the fate of most of the organic matter is the marine sediment. Sediment core analyses reveal a unique reservoir of biological, chemical and geological information about past processes and how they responded to the environmental changes. In the present work, marine surface sediments from the Southeastern Brazilian Continental Margin were analyzed to verify the efficiency of organic geochemical markers in this area. Sediment core from the Southeastern Brazilian upper slope were also analyzed to carry out a paleoceanographic reconstruction. The core covers a time period of 35,000 years, where important climatic changes occurred, such as the Heinrich events 3, 2 and 1, the LGM, and the Younger Dryas events. Surface sediment results for geochemical markers were comparable with other works developed in the area, efficiently describing the processes that occur there. The alkenone based SST was also comparable with observations from multinational programs, being valid for this area. The core analyses showed correlations between SST and sea level variations with changes in terrestrial organic matter flow to the ocean over the last 35,000 years, allowed the identification of previously mentioned climatic events and the verification of the influence of these events on the Southeastern Brazilian Continental Shelf. Results showed that the SST varied up to 4.5°C between the LGM and the Holocene indicating that at this region a thermal antiphasing between southern and northern Atlantic Ocean SST during the last 35,000 years did not occur.

As assembléias dos foraminíferos planctônicos fósseis de dois testemunhos amostrados do Atlântico tropical oeste representativo dos últimos 30.000 anos foram analisadas junto com estimativas de paleotemperatura superficial e ∂18O e ∂13C do foraminífero planctônico Globigerinoides ruber \'branca\'. Estes resultados mostraram que durante o Último Máximo Glacial e durante os eventos de resfriamento de curta duração Heinrich 1 and Younger Dryas o Atlântico tropical oeste manteve altas paleotemperaturas superficiais. Este estudo sugere que durante este período o Atlântico tropical oeste ocorreu uma acumulação de sal e clor nesta porção do Atlântico como conseqüência do enfraqueciemnto do transporte de calor e sal através do equador. Ao final destes eventos a intensificação do transporte de calor e sal foi restabelecido, baixando a temperatura superficial aos valores conhecidos atuamente. Este estudo sugere que o Atlântico tropical oeste atuou como um reservatório de calor e sal durante a deglaciação. / The planktonic foraminiferal assemblages of two piston cores from western tropical Atlantic covering the last 30,000 years have been analysed together with paleoceanographic ANN sea surface temperature reconstruction and ?18O and ?13C of the shallow dwelling planntonic foraminifera Globigerinoides ruber \'white\'. These proxies reveal that during the Last Glacial Maximum and during the Heinrich 1 and Younger Dryas cold events, the western tropical experienced warm periods. This study suggest that during these warm intervals a pronounced accumulation of heat and salt occurred at western tropical Atlantic, as a result of cross-equatorial heat and salt transport decrease. At the end of these events, the intensification of cross-equatorial heat and salt transport cooled and freshened the western tropical surface waters. This study suggests the western tropical Atlantic served as a heat and salt reservoir during deglaciation.

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.

Para dar suporte ao atual debate sobre as consequências climáticas da liberação antropogênica de CO2 na atmosfera, o refinamento do conhecimento sobre mudanças climáticas e oceanográficas no passado é necessário. A Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) tem papel fundamental na oceanografia e clima das áreas sob influência do Oceano Atlântico, controlando diretamente a estratificação e distribuição de massas d\'água, a quantidade de calor transportada pelo oceano e os ciclo e armazenamento de compostos químicos, como o CO2 em mar profundo. A formação e circulação da Água Intermediária Antártica (AIA), envolvida no transporte de calor e sal para o giro subtropical do Hemisfério Sul e nas teleconexões climáticas entre altas e baixas latitudes, é componente importante do ramo superior da CRMA. A reconstrução de propriedades de massas de água intermediárias é, portanto, importante para a compreensão dos sistemas de retroalimentação entre oceano-clima. No entanto, informações quanto a evolução da AIA continuam limitadas. Oscilações da CRMA e consequentes mudanças na distribuição de calor tem implicações importantes para o clima Sul Americano, influenciando a disponibilidade de umidade para o Sistema de Monções Sul Americano (SMSA), via temperatura da superfície marinha e posicionamento da Zona de Convergência Intertropical. Neste trabalho nós reconstruímos a assinatura isotópica da AIA durante os estágios isotópicos marinhos 2 e 3 (41-12 cal ka AP) usando isótopos de carbono e oxigênio de foraminíferos bentônicos (gêneros Cibicidoides e Uvigerina) de um testemunho de sedimentos marinhos datados por radiocarbono (1100 m de profundidade e a 20°S na costa do Brasil). Concluímos que propriedades físicas e químicas da AIA mudaram durante os estadiais Heinrich 3 e 4, provavelmente como consequência de enfraquecimento da CRMA durante estes períodos. Também reconstruímos as condições continentais do leste brasileiro entre o último máximo glacial e a deglaciação (23-12 cal ka AP) baseadas em razões Ti/Ca de nosso testemunho de sedimentos marinhos como indicadoras de aporte terrígeno do Rio Doce. A maior parte da chuva que cai na Bacia do Rio Doce está relacionada a atividade do SMAS. Nosso registro de Ti/Ca em conjunto com \'\'delta\' POT.18\'O de espeleotemas da Caverna Lapa Sem Fim, também no leste do Brasil, sugere diminuição marcante da chuva durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionada a enfraquecimento do SMAS. Ademais comparamos as razões de Ti/Ca com dados de saída da rodada SYNTRACE do modelo climático CCSM3 com forçantes transientes para a última deglaciação. Os registros geoquímicos e a saída do modelo mostram resultados consistentes entre si e sugerem que o leste da América do Sul passou pelo seu período mais seco de toda a última deglaciação durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionado ao enfraquecimento do SMAS. / To support the current debate and actions to be taken about climatic consequences of anthropogenic release of CO2, a refined understanding about past climatic and oceanographic changes is necessary. The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) plays a fundamental role in the oceanography and climate of the Atlantic realm, directly controlling stratification and distribution of water masses, the amount of heat that is transported by the ocean, and the cycling and storage of chemical species, such as carbon dioxide in the deep sea. The formation and circulation of Antarctic Intermediate Water (AAIW) is an important component of the upper branch of the AMOC, involved in the transport of heat and salt within the Southern Hemisphere subtropical gyre and driving high-low latitude climatic teleconnections. Reconstructing intermediate water properties is, therefore, important for understanding feedbacks within the ocean-climate system. However, information on AAIW evolution remains limited. AMOC oscillations and changes in heat distribution have strong implications for the South American climate, influencing moisture influx availability for the South American Summer Monsoon (SASM), via sea surface temperatures and Intertropical Convergence Zone positioning. Here we reconstruct AAIW isotopic signature during marine isotope stages 2 and 3 (41-12 cal kyr BP) using carbon and oxygen isotopes from benthic foraminifera (Cibicidoides and Uvigerina genera) of a radiocarbon dated marine sediment core (1100m water depth and 20°S, off the Brazilian coast). We find that AAIW\'s physical and chemical properties changed Heinrich stadials 3 and 4, probably as a consequence of AMOC decreased strength during these periods. We also reconstruct Last Glacial Maximum and deglacial (23-12 cal kyr BP) continental conditions over eastern Brazil based on Ti/Ca of our marine sediment core as a proxy for Doce River (draining eastern Brazil) terrigenous input. Most of the rainfall in the Doce River Basin is related to the activity of the SASM. Our Ti/Ca record together with a speleothem \'\'delta\' POT.18\'O composite from Lapa Sem Fim Cave, also in eastern Brazil, suggests a major decrease in precipitation during the Bølling-Allerød interstadial, likely related to a weakening of the SASM. We further compared our Ti/Ca results with the output of the SYNTRACE run of the CCSM3 fully-coupled climate model with transient forcing for the last deglaciation. Geochemical records and model output show consistent results and suggest that eastern South America experienced the driest period of the whole last deglaciation during the Bølling-Allerød and that this dry spell was likely related to decreased SAMS intensity.

Os isótopos de oxigênio (18O) e carbono (13C), registrados nas testas dos foraminíferos são descritores mensuráveis (proxies) da paleotemperatura e paleoprodutividade, respectivamente, amplamente utilizados em estudos paleoceanográficos. Em amostras de sedimento marinho, o tamanho de testa dos foraminíferos é uma importante fonte de variabilidade isotópica que não limita o uso destes proxies, desde que a mesma seja conhecida e entendida. No presente estudo, analisou-se o sinal de 18O e de 13C em testas da espécie bentônica, Cibicidoides wuellerstorfi, e das espécies planctônicas, Globigerinoides ruber (branca) e Globorotalia truncatulinoides (dextral) retidas em quatro frações de tamanho de malha de peneiras (150-250, 250-300, 300-355 e >355µm). Foram utilizadas amostras de topo de dois testemunhos localizados na Margem Continental Brasileira (em torno de 2000 metros de lâmina d´água). Foi comparado o sinal isotópico das amostras com o sinal isotópico da água do mar atual da região de estudo. Foi observado que C. wuellerstorfi calcifica em equilíbrio de 18O e com um desequilíbrio positivo (0,2-0,3) de 13C com respeito á água do mar de fundo. Os valores isotópicos desta espécie não variaram (13C) ou variaram levemente (18O) com o aumento no tamanho. Os valores de 18O registrados em G. ruber (branca) não apresentaram tendência com o tamanho de testa e refletiram uma profundidade aparente de calcificação na superfície do oceano (entre 0-100 metros). Os valores de 18O registrados em G. truncatulinoides (dextral) apresentaram aumento com o tamanho de testa (até 1,22) e refletiram uma profundidade aparente de calcificação em águas da termoclina (entre 200-400 metros). O sinal de 13C aumentou com o tamanho de testa tanto em G. ruber (branca) (até 1,85), como em G. truncatulinoides (dextral) (até 1,26). Os valores de 13C referentes aos maiores tamanhos de testas estão mais próximos dos valores de 13C da água do mar da profundidade aparente de calcificação estimada para cada espécie. Este trabalho corrobora a importância da seleção do tamanho de testa dos foraminíferos em estudos paleoceanográficos para a região de estudo, especialmente no sinal de 13C em foraminíferos planctônicos. / Stable oxygen (18O) and carbon (13C) isotope composition registered in foraminifera test are widely used in paleoceanography studies as paleotemperature and paleoprodutivity proxies. On the sea floor, samples size test is an important source of stable isotope variability related to the ecology and physiology of foraminifera. This variability does not restrict the use of these proxies when the relation between size and stable isotopes is known and understood. 18O and 13C values were analyzed in four size sieves fractions (150-250, 250-300, 300-355 e >355µm) in foraminiferal tests of Cibicidoides wuellerstorfi (benthic specie), Globigerinoides ruber (white) and Globorotalia truncatulinoides (right) (planktonic species), in two core topes located on the Brazilian continental margin (around 2,000 meters). Modern seawater stable isotope composition was used for data interpretation. In general, the relation between stable isotope and size for each species was consistent in all samples. C. wuellerstorfi calcifies in equilibrium with 18O, while it is enriched (0.2-0.3) in 13C values with respect to deep sea isotopic values. No clear isotopic size-related changes were observed for this species. 18O values do not change with test size in G. ruber (white) and reflect an apparent calcification depth in superficial waters (0-100 meters). 18O enrichment with size was observed for G. truncatulinoides (right) (up to 1.22) and reflects an apparent calcification depth in thermocline waters (between 200-400 meters). 13C values were clearly enriched with size in both G. ruber (white) (up to 1.85) and G. truncatulinoides (right) (up to 1.26). 13C values of the largest size sieve fraction reflects most accurately 13C values of the estimated calcification depth for each specie. This work highlights the importance of selecting foraminifera test size for paleoceanographic studies, especially in what concerns about carbon isotopes in planktonic foraminifera.

Esta tese apresenta o registro de variações paleoceanográficas na superfície e em oceano profundo na porção oeste do Atlântico Sul, através de evidências de nanoplâncton calcário, durante os últimos 200.000 anos. Os principais parâmetros avaliados foram relativos à paleoprodutividade primária, através de estimativas de abundância e taxa de acumulação do nanoplâncton calcário, índices paleoceanográficos de produtividade, variação de carbonato de cálcio, contribuição relativa das espécies de nanoplâncton para o carbonato de cálcio total e análises de dados geoquímicos complementares. Os dados derivam de três testemunhos coletados na Bacia de Santos entre 1900 e 2200 metros de profundidade. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas observadas no período analisado devem estar relacionadas, concomitantemente, a variações na dinâmica do oceano na camada superficial e em oceano profundo. As evidências de paleoprodutividade primária e a subsequente deposição do nanoplâncton calcário apontam que ambas são dependentes de condições favoráveis em superfície e no fundo, respectivamente. Estas condições ocorreram durante o período de aquecimento das águas superficiais no oeste do Atlântico Sul e a retração de águas profundas de origem sul devido à intensificação da célula de revolvimento meridional do Atlântico. Os últimos 200.000 anos foram divididos em sete intervalos definidos pela variação de paleoprodutividade primária com base no registro de nanoplâncton calcário. / This thesis presents a view of the paleoceanographic changes that occurred in the surface and deep ocean in the western South Atlantic by means of calcareous nannoplankton during the last 200,000 years. Data was obtained from three sediment cores collected in the Santos Basin between 1900 and 2200 meters water depth. Estimates of primary paleoproductivity from calcareous nannoplankton abundance and accumulation rates, paleoproductivity proxies calcium carbonate content, the relative contribution of nannoplankton species to total calcium carbonate and complementary geochemical data analyzes were performed. The results demonstrate that paleoceanographic changes observed in the analyzed period may be related to changes in ocean dynamics at surface and deep ocean. Primary paleoproductivity record and the subsequent calcareous nannoplankton deposition indicate that these are dependent on surface and bottom conditions, respectively. These conditions were recorded during sea surface temperature warming in the western South Atlantic and retraction of southern-sourced deep waters due to strengthening of the Atlantic meridional overturning circulation. The last 200,000 years were divided into seven intervals defined by the changes in primary paleoproductivity record of calcareous nannoplankton.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-05T17:54:10Z No. of bitstreams: 1 Cruz, A.P.S Doutorado_2016.pdf: 5094588 bytes, checksum: c2d2f2c5452d77b62cfc4edc84e03851 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz, A.P.S Doutorado_2016.pdf: 5094588 bytes, checksum: c2d2f2c5452d77b62cfc4edc84e03851 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / A fim de determinar a influência da dinâmica das massas d'água no fornecimento de nutrientes para o Atlântico Equatorial Oeste e as interações continente-oceano foi analisado a concentração elementar de carbono, a composição isotópica da matéria orgânica (δ13C e δ15N), assim como a composição isotópica de foraminíferos bentônicos e planctônicos (δ13C e δ18O), além da concentração de fósforo total e carbonato no sedimento coletado na plataforma continental do Nordeste do Brasil. Durante os últimos 30kaAP foi possível identificar três diferentes fases relativas as modificações nas massas de água e no aporte de material proveniente do continente. Na primeira fase, o fornecimento de nutrientes foi baixo devido a mistura de massas d’água pobres em nutrientes (baixo δ13C bentônico), o qual promoveu uma redução no δ15N devido a redução do influxo de nutrientes para a zona fótica. A segunda fase mostrou uma drástica redução no δ15N e um aumento da entrada de material terrestre na região (aumento no C/N e baixo δ13C) devido ao deslocamento da ITCZ para sul, aumentando as taxas de precipitação no Nordeste do Brasil. Na terceira fase, o fornecimento de nutrientes para a zona fótica foi mais alta (alto δ13C dos planctônicos), levando ao aumento na produtividade da região e, consequentemente, a um aumento no δ15N sedimentar. Assim, pode-se dizer que as mudanças nas massas d’água tem uma larga influência no fornecimento de nutrientes dentro da nutriclina e que as variações no δ15N podem estar associadas ao fornecimento de nutrientes no oceano e pela entrada de material terrestre durante as mudanças climáticas abruptas. O aumento na precipitação e as mudanças na hidrodinâmica das correntes oceânicas influenciam diretamente na qualidade e quantidade de materiais que chegam aos oceanos. Durante o glacial (30-19ka AP), foi possível identificar uma mistura de fontes de materiais que se depositaram na área de estudo e uma redução da hidrodinâmica das correntes oceânicas levando a um aumento na acumulação de sedimentos finos na região, devido a redução do fluxo da CNB. Também foi possível evidenciar uma redução da temperatura da superfície do mar (TSM) e um aumento da salinidade ligados a expansão do volume de gelo e a aumento das taxas de evaporação. O H2 (26-24kaAP) apresentou um pico de aquecimento oceânico e valores máximos de salinidade devido ao colapso da AMOC, o qual provocou uma maior concentração de calor no oceano sul, alterando o ciclo hidrológico pela mudança na posição da ITCZ. A hidrodinâmica, durante o deglacial, foi marcada por um maior transporte de materiais para o oceano profundo, o qual resultou em um aumento no tamanho do grão durante este período. A TSM e a salinidade apresentaram altos valores, principalmente, durante a primeira fase do H1 (17,4-16kaAP), indicando uma concentração de calor e salinidade no oceano sul. Na segunda fase (16-14,4KaAP), ocorreu um aumento considerável no aporte de terrígenos e uma redução na TSM e na salinidade, corroborando com o início do reestabelecimento da circulação meridional do Atlântico e o deslocamento da ITCZ para áreas mais próximas ao Equador. O YD apresentou um aumento no aporte terrígeno e uma redução inicial da TSM e da salinidade, com um posterior aumento. O Holoceno foi caracterizado por um aumento significativo no tamanho do grão devido a maior umidade e hidrodinâmica ocorrida neste período. No entanto, um aumento significativo no tamanho do grão foi evidenciada durante o evento 8,2kaAP, o qual aumentou a hidrodinâmica local devido as maiores taxas de precipitação. Além disso, houve uma redução na TSM e na salinidade devido ao aumento das taxas de precipitação em relação a evaporação, promovendo maior entrada de águas frias e menos salinas no oceano. / In order to analyze the influence of the water masses dynamic in the nutrients supply to the western equatorial Atlantic and the land-ocean interactions was analyzed the elemental concentration of carbon isotopic composition of organic matter (δ13C and δ15N), benthic and planktonic foraminifera (δ13C and δ18O), the total phosphorus and carbonate concentration in sediment recovery on the continental slope off Northeastern Brazil. Over the past 30kaBP was possible to identify three different phases related to water masses distribution and the input of land material. In the first stage, the nutrient supply was low due to the mixing of water masses nutrient-poor (low benthic δ13C), promoting a reduction on δ15N signal due the reduction in nutrient influx. The second stage showed a drastic decrease in δ15N and an increase of terrigenous input (high C/N and Corg values and low δ13Corg signal) as consequence of the southward displacement of Intertropical Convergence Zone, which promoted an increase in the moisture at Northeastern Brazil. During the third stage, the nutrient supply was higher in the photic zone (high planktonic δ13C), leading to increase the productivity of that region, increasing the sedimentary δ15N. Thus, we argue that water masses changes have a large influence in nutrient influx within the nutricline and these variations in δ15N could be associated with the ocean nutrient supply and terrigenous input during abrupt climate changes. The increase in precipitation and changes in ocean hydrodynamics have influence in the quality and quantity of material that arrives in the oceans. During the glacial, it was possible to identify a mixture of source materials and a reduction of the ocean hydrodynamic, leading to an increase in the accumulation of silt due to reduction of the CNB flow. It was also possible to show a reduction in sea surface temperature (SST) and increasing salinity due to the expansion of ice volume and the increase in evaporation. The H2 (26-24kaBP) showed a peak of ocean warming and maximum salinity values due to the AMOC collapse, which caused a greater concentration of heat in the Southern Ocean, altering the hydrological cycle by displacement of the ITCZ. The hydrodynamic during deglacial was marked by a larger materials input for the deep ocean, which resulted in an increase in grain size during this period. The SST and salinity showed higher values during the first phase of H1 (17.4-16kaBP), indicating a concentration of the heat and salinity in the Southern Ocean. In the second phase (16-14.4KaBP), there was a considerable increase in terrigenous intake and a reduction in SST and salinity, corroborating the beginning of the reestablishment of the southern Atlantic circulation and the displacement of the ITCZ to areas closer to the Equator. The YD experienced an increase in the terrigenous contribution and an initial reduction of SST and salinity, with a subsequent increase in the end of this event. The Holoceno was characterized by a significant increase in grain size due to high moisture and hydrodynamic occurred during this period. However, a significant increase in grain size was observed during 8.2kaAP event, which increased the hydrodynamic due to the larger precipitation rates. In addition, there was a reduction in the SST and salinity due to increased precipitation rates relative to evaporation, promoting greater incoming of cold and less saline water in the ocean.