Isótopos radiogênicos como traçadores da origem do depósito sedimentar da Lagoa da Pata: implicações sobre o transporte eólico de poeira mineral para a Amazônia Ocidental

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Nogueira, Juliana de Sousa lattes
Orientador(a): Silva, Heitor Evangelista da lattes
Banca de defesa: Moreira, Luciane Silva lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/5897
Resumo: Amazon site (Lagoa da Pata, located at the Morro dos Seis Lagos, in the State of Amazonas/Brazil) allowed to reconstruct the paleoclimate along the last ~7.5 kyr before the present, aiming identify potential atmospheric source in Holocene sediment deposits. The geographic location of this lake is such that, depending on the season, it can remain below the indirect influence of the Intertropical Convergence Zone ITCZ (receiving low influence of NE trade winds) or under the indirect influence of ITCZ receiving, in theory, part of the dust flow coming from the Sahara region as the literature suggests. The mineral dust can be used as a proxy for atmospheric transport patterns over time, by tracing its source region using radiogenic isotopes rations (87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd). Many authors suggest that the Amazon Basin receives great amounts of African dust coming from the Sahara region, although most of these conclusions are based on satellite images observations and air-mass trajectories models. Core length was 118 cm long, sliced in 1 cm layers and dated for 14C method. Samples were previous treated for the organic matter removal and chemistry separation of the isotopes of interest for further insertion at the Thermal Ionization Mass Spectrometer (TIMS). We analyzed backward air mass trajectories using the HYSPLIT model (hosted at NOAA/NASA website). A database of most likely aeolian dust sources, as well as the rock that forms the lake, were computed for the radiogenic isotopes domains considering the ratios 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd. Lastly, we calculated the ITCZ average latitudinal positioning over the Atlantic Ocean for the last 10 years using the data for Interpolated Outgoing Longwave Radiation at the Equatorial Atlantic (NOAA data base).The theoretical data suggests that the trajectory pattern follows the temporal dynamics of the ITCZ position along the year, indicating that the origin of the trajectories that arrive at Lagoa da Pata are modulated by the ITCZ position: exclusive influence of North African (December to April - southern ITCZ), Southern South America and Southern Africa (May to September - northern ITCZ) and mix influence of Northern Africa and Southern Africa (October and November). The radiogenic isotopic ratios showed mixed contributions from the local rock (weathering), Southern Africa and Southern South America (mainly from the Southern Volcanic Zone - SVZ), instead of, surprisingly, the Saharan region. These results points to a different aeolian dust source reaching at Western Amazon: although the observational data suggests a huge contribution of the Saharan dust to the Amazon, we propose that maybe this influence is more valid to the Eastern Amazon. Lastly, we found an association of 143Nd/144Nd time variability with North Atlantic Bond Events, more clear for Bonds 1,2,3,4 and 5. Bond Events are likely to influence the ITCZ dynamics and, in this case, it seems to impact Amazon hydrological cycles and its aeolian dynamics, by determining periods with stronger or weaker local weathering and greater or lesser influence of aeolian sources from the South Hemisphere.The study of the variability of atmospheric flow over the Amazon rainforest, its future trends and possible teleconnections becomes valuable to a more reliable prognosis for climate forecasts in the Amazon
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The geographic location of this lake is such that, depending on the season, it can remain below the indirect influence of the Intertropical Convergence Zone ITCZ (receiving low influence of NE trade winds) or under the indirect influence of ITCZ receiving, in theory, part of the dust flow coming from the Sahara region as the literature suggests. The mineral dust can be used as a proxy for atmospheric transport patterns over time, by tracing its source region using radiogenic isotopes rations (87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd). Many authors suggest that the Amazon Basin receives great amounts of African dust coming from the Sahara region, although most of these conclusions are based on satellite images observations and air-mass trajectories models. Core length was 118 cm long, sliced in 1 cm layers and dated for 14C method. Samples were previous treated for the organic matter removal and chemistry separation of the isotopes of interest for further insertion at the Thermal Ionization Mass Spectrometer (TIMS). We analyzed backward air mass trajectories using the HYSPLIT model (hosted at NOAA/NASA website). A database of most likely aeolian dust sources, as well as the rock that forms the lake, were computed for the radiogenic isotopes domains considering the ratios 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd. Lastly, we calculated the ITCZ average latitudinal positioning over the Atlantic Ocean for the last 10 years using the data for Interpolated Outgoing Longwave Radiation at the Equatorial Atlantic (NOAA data base).The theoretical data suggests that the trajectory pattern follows the temporal dynamics of the ITCZ position along the year, indicating that the origin of the trajectories that arrive at Lagoa da Pata are modulated by the ITCZ position: exclusive influence of North African (December to April - southern ITCZ), Southern South America and Southern Africa (May to September - northern ITCZ) and mix influence of Northern Africa and Southern Africa (October and November). The radiogenic isotopic ratios showed mixed contributions from the local rock (weathering), Southern Africa and Southern South America (mainly from the Southern Volcanic Zone - SVZ), instead of, surprisingly, the Saharan region. These results points to a different aeolian dust source reaching at Western Amazon: although the observational data suggests a huge contribution of the Saharan dust to the Amazon, we propose that maybe this influence is more valid to the Eastern Amazon. Lastly, we found an association of 143Nd/144Nd time variability with North Atlantic Bond Events, more clear for Bonds 1,2,3,4 and 5. Bond Events are likely to influence the ITCZ dynamics and, in this case, it seems to impact Amazon hydrological cycles and its aeolian dynamics, by determining periods with stronger or weaker local weathering and greater or lesser influence of aeolian sources from the South Hemisphere.The study of the variability of atmospheric flow over the Amazon rainforest, its future trends and possible teleconnections becomes valuable to a more reliable prognosis for climate forecasts in the Amazonrado de um local remoto na Amazônia (Lagoa da Pata, localizada no Morros dos Seis Lagos, Amazonas, Brasil) permitiu a reconstrução paleoclimática ao longos dos últimos 7,5 mil anos A.P., objetivando identificar a origem potencial de seu depósito sedimentar. A localização deste lago é tal que, dependendo da estação, o lago permanece latitudinalmente abaixo da Zona de Convergência Intertropical, ZCIT, (recebendo pouca influência dos ventos NE) ou sobre influência indireta da ZCIT. A poeira mineral pode ser utilizada como indicador para padrões de transporte atmosférico ao longo do tempo, ao traçar sua origem utilizando razões de isótopos radiogênicos (87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd). Diversos autores sugerem que a Bacia Amazônica recebe grandes quantidades de poeira mineral africana da região do Saara, embora a maioria destas conclusões seja baseada em imagens de satélite e modelos de trajetórias de massas de ar. Um testemunho de 118 cm foi fatiado em camadas de 1 cm e datados pelo método de 14C. As amostras foram previamente tratadas quimicamente para remoção de matéria orgânica e separação dos isótopos de interesse para análise no espectrômetro de massas termo-ionizador (TIMS). As trajetórias de massas de ar foram analisadas utilizando o modelo HYSPLIT (disponível no site da NOAA/NASA). Foi feito um banco de dados com a assinatura isotópica das possíveis áreas fontes e da rocha formadora da Lagoa. Por fim, foi calculada a posição da ZCIT ao longo dos últimos dez anos utilizando dados de Radiação de Onda Longa (disponível no site da NOAA). As análises sugeremque os padrões de trajetórias que chegam à Lagoa da Pata sejamodulado pela posição da ZCIT: origem exclusiva do Norte da África (Dezembro a Abril ZCIT a Sul), origem no Sul da América do Sul e Sul da África (Maio a Setembro ZCIT a Norte) e influência mista do Norte da África e Sul da África (Outubro e Novembro). As razões dos isótopos radiogênicos mostraram contribuição mista da rocha local (intemperismo) e do Sul da África e Sul da América do Sul (principalmente da Zona Vulcânica do Sul SVZ), ao invés de, surpreendentemente, da região do Saara. Tais resultados apontam uma origem de poeira mineral que chega à Bacia Amazônica Ocidental: embora os dados observacionais sugiram uma grande contribuição da poeira Saariana para a Amazônia, é proposto que essa influência seja mais válida para a Bacia Amazônica Oriental. Por fim, foi encontrada uma associação entre a variação temporal do 143Nd/144Nd os eventos Bond do Atlântico Norte, especificamente para o Bond 1, 2, 3, 4 e 5. Os eventos Bond são capazes de influenciar a dinâmica da ZCIT podendo, aparentemente neste caso, impactar o ciclo hidrológico e a dinâmica eólica na Bacia Amazônica, ao determinar períodos com intemperismo local mais forte ou fraco e maior ou menor influência das fontes eólicas do Hemisfério Sul.O estudo conjunto da variabilidade do fluxo atmosférico sobre a Floresta Amazônica, suas tendências futuras e possíveis teleconexões torna-se valiosopara um prognóstico de maior confiabilidade para as previsões climáticas na Amazônia.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T19:06:13Z No. of bitstreams: 1 JulianaNogueira_PPGEE_2016.pdf: 7185695 bytes, checksum: cf24045ae1be20ab3cc9ea76a6793266 (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-08T19:06:13Z (GMT). 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