Processos controladores das trocas de CO2 entre o oceano e a atmosfera no oeste da Península Antártica e do Atlântico Tropical

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Silva, Thiago Monteiro da
Orientador(a): Kerr, Rodrigo, Henley, Sian
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Oceano Austral
Pluma do rio Amazonas
Biogeoquímica
Ciclo do carbono
Southern Ocean
Amazon River Plume
Biogeochemistry
Carbon Cycle
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12385
Resumo: Tese (Doutorado)
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spelling Silva, Thiago Monteiro daKerr, RodrigoHenley, Sian2025-03-17T17:44:00Z2025-03-17T17:44:00Z2023SILVA, Thiago Monteiro da. Processos controladores das trocas de CO2 entre o oceano e a atmosfera no oeste da Península Antártica e do Atlântico Tropical. 2023. 236 f. Tese (Doutorado em Oceanografia Física, Química e Geológica) - Programa de Pós-graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2023.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12385Tese (Doutorado)O ciclo do carbono é fundamental para a regulação do clima na Terra e o fluxo de dióxido de carbono (CO2) entre o oceano e atmosfera (FCO2) é essencial para esse ciclo. Os oceanos têm desempenhado um importante papel em absorver o excesso de CO2 atmosférico devido às atividades humanas, principalmente através do crescimento do fitoplâncton em regiões com altas concentrações de nutrientes. Logo, conhecer a variabilidade espacial e temporal do FCO2 nessas regiões é fundamental para compreendermos os processos que o controlam e desacoplarmos as alterações naturais dos impactos devido às mudanças climáticas. Portanto, os processos oceanográficos e biogeoquímicos que controlam as concentrações de nutrientes e o FCO2 foram investigados em duas importantes regiões altamente dinâmicas e sob forte influência do aporte de água doce: o norte da Península Antártica (NAP) e o oceano Atlântico Tropical oeste (WTA). Para isso, robustas séries temporais foram analisadas para entender a variabilidade dos nutrientes no NAP (1996-2019) e do FCO2 no NAP (2002-2017) e no WTA (1993-2019). Foi descoberta uma alta variabilidade espacial e interanual nas concentrações dos nutrientes ao longo do NAP, devido principalmente à intensa mistura entre massas de água de distintas origens. Essa mistura é controlada majoritariamente pelos modos de variabilidade climática atuantes no oceano Austral. Além disso, o estreito de Gerlache, no sul do NAP, é uma região altamente favorável ao crescimento do fitoplâncton e, portanto, à intensa absorção de CO2 durante o verão. Na verdade, essa região libera CO2 para a atmosfera de abril a novembro (8  2 mmol m-2 dia-1), devido à influência de águas antigas, ricas em carbono remineralizado. No entanto, em apenas quatro meses (dezembro-março) a absorção de CO2 pelo fitoplâncton é tão intensa (–10  3 mmol m-2 dia-1) que quase compensa todo CO2 liberado. A atividade fitoplanctônica também exerce um papel crucial na absorção de CO2 no WTA (–1.6  1.0 mmol m-2 dia-1), principalmente na pluma do rio Amazonas (-5  3 mmol m-2 dia-1), que é responsáveis por mais de 85% dessa absorção. Além disso, as diferentes características biogeoquímicas das águas transportadas pelas correntes superficiais e a influência da pluma do rio Amazonas proporcionam uma alta variabilidade espacial do FCO2 no WTA. Essas informações revelam a importância das regiões estudadas nesse trabalho para o ciclo do carbono e que elas são muito mais sensíveis às alterações climáticas do que se pensava.The carbon cycle is crucial for regulating the Earth's climate and the sea-air carbon dioxide (CO2) flux (FCO2) is essential for this cycle. Oceans have played an important role in absorbing excess atmospheric CO2 due to human activities, mainly through phytoplankton growth in regions with high concentrations of nutrients. Therefore, knowing the spatial and temporal variability of FCO2 in those regions is essential to understand the processes controlling it and to decouple natural variations from the impacts due to climate change. Hence, the oceanographic and biogeochemical processes that control nutrient concentrations and FCO2 were investigated in two important highly dynamic regions and under strong influence of freshwater input: the northern Antarctic Peninsula (NAP) and the western Tropical Atlantic Ocean (WTA). For this, robust time series were analysed to understand the variability of nutrients in NAP (1996- 2019) and FCO2 in NAP (2002-2017) and WTA (1993-2019). A high spatial and interannual variability was found in nutrient concentrations along the NAP, mainly due to the intense mixing between water masses from different origins. This mixture is mainly driven by the modes of climate variability operating in the Southern Ocean. Furthermore, the Gerlache Strait, in the south of the NAP, is a highly favourable region for the phytoplankton growth and, therefore, for the intense CO2 uptake during the summer. Actually, this region releases CO2 into the atmosphere from April to November (8 ± 2 mmol m–2 day–1), due to the influence of relatively old waters, rich in remineralised carbon. However, in only four months (December-March) the CO2 uptake by phytoplankton growth is so intense (–10 ± 3 mmol m–2 day–1) that it almost counteracts all the CO2 released. Phytoplanktonic activity also plays a crucial role in CO2 uptake in the WTA (–1.6 ± 1.0 mmol m–2 day–1), mainly in the Amazon River plume (-5 ± 3 mmol m–2 day– 1), which is responsible for more than 85% of this CO2 uptake by WTA. Moreover, the different biogeochemical characteristics of the waters transported by surface currents and the influence of the Amazon River plume provide a high spatial variability of FCO2 over the WTA. This information reveals the importance of the regions studied in this work for the carbon cycle and that they are much more sensitive to climate change than previously thought.porOceano AustralPluma do rio AmazonasBiogeoquímicaCiclo do carbonoSouthern OceanAmazon River PlumeBiogeochemistryCarbon CycleProcessos controladores das trocas de CO2 entre o oceano e a atmosfera no oeste da Península Antártica e do Atlântico Tropicalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALThiago Monteiro da Silva.pdfThiago Monteiro da Silva.pdfapplication/pdf15089841https://repositorio.furg.br/bitstreams/309ed451-495e-4d41-bf31-7e492d977bc6/download7bbc35b7d8c556addf0d8de72ba7fb50MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/98cd8f57-2b65-47fd-8e5d-1de09bd23c63/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTThiago Monteiro da Silva.pdf.txtThiago Monteiro da Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain102068https://repositorio.furg.br/bitstreams/874a19aa-cbfe-43dd-935f-2702bd5d7a45/downloadf415a8d667c85e6c31b81b3c55017154MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILThiago Monteiro da Silva.pdf.jpgThiago Monteiro da Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3915https://repositorio.furg.br/bitstreams/b757936d-bb07-49a8-9c83-9015f072695a/downloadec6199dd6cc5b218ffff050aaa083ab3MD54falseAnonymousREAD123456789/123852025-12-10 02:16:12.143open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12385https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T05:16:12Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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