Comparação da produtividade primária nas margens continentais equatorial e subtropical do Brasil ao longo dos últimos 130 mil anos através do estudo de nanofósseis calcários

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Ferrarese, Heliane Bevervanso
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21136/tde-01042025-145936/
Resumo: Este estudo analisou a paleoprodutividade primária na margem continental equatorial brasileira nos últimos 130 mil anos utilizando a análise quantitativa de nanofósseis calcários nos sedimentos do testemunho GL-1248 (0,9°S e 43,4°W), recuperado na Bacia de Barreirinhas a 2264 m de profundidade. A partir da comparação com estudos prévios na margem subtropical brasileira realizada no testemunho GL-1090 (24,9°S e 42,5°W; 2225 m de profundidade), buscou-se avaliar as relações entre as variações da produtividade primária nas zonas eufóticas influenciadas pela Corrente Norte do Brasil (CNB) e pela Corrente do Brasil (CB) com as flutuações da intensidade da Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (AMOC, do inglês Atlantic Meridional Overturning Circulation). Além disso, foram investigadas como variações específicas dos nanofósseis calcários influenciaram as acumulações de carbonato de cálcio nos sedimentos, assim como a relação entre a produtividade primária e as variações de carbono orgânico nos sedimentos. Os resultados apontaram para a redução da produtividade primária durante intervalos de enfraquecimento da AMOC na região equatorial, possivelmente associada à uma termoclina (nutriclina) mais profunda. Durante estes intervalos, especialmente nos estágios isotópicos marinhos (EIM) 2, EIM 4 e durante diversos intervalos Heinrich, os nanofósseis calcários apresentaram quedas de preservação, que podem ter resultado de mudanças nas condições das águas de fundo ou nos sedimentos. As variações de abundância da espécie Florisphaera profunda no testemunho GL-1248 indicaram que a produtividade primária na margem continental equatorial foi influenciada por mudanças na circulação superficial do Atlântico equatorial e pela estratificação local das águas superficiais. Também foi identificado que a influência continental pode ter fertilizado a zona eufótica superior, no entanto, essa influência foi menos significativa quando comparada às variações relacionadas à profundidade da termoclina. A produtividade primária nas regiões equatorial e subtropical da margem continental brasileira revelaram respostas distintas à variabilidade da AMOC em diferentes escalas temporais. Na escala glacial-interglacial, a produtividade na região equatorial diminuiu durante intervalos de menor intensidade da AMOC, enquanto na região subtropical, ela aumentou. Na escala multimilenar, observou-se uma variação quase síncrona entre as duas regiões, com reduções na paleoprodutividade durante os intervalos de enfraquecimento da AMOC associados a intervalos Heinrich. Os resultados deste estudo alinharam-se com pesquisas anteriores no Atlântico Equatorial. No entanto, algumas divergências com estudos recentes indicaram a necessidade de mais investigações focadas na preservação do carbonato de cálcio nos sedimentos e da paleoprodutividade baseada em proxies distintos. Estes estudos irão aprimorar a compreensão de como as alterações climáticas afetam não apenas a produtividade primária na margem continental brasileira, mas também as acumulações de cocólitos nos sedimentos, que, em escalas de tempo variadas, se associam com as variações do ciclo do carbono nos oceanos.
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A partir da comparação com estudos prévios na margem subtropical brasileira realizada no testemunho GL-1090 (24,9°S e 42,5°W; 2225 m de profundidade), buscou-se avaliar as relações entre as variações da produtividade primária nas zonas eufóticas influenciadas pela Corrente Norte do Brasil (CNB) e pela Corrente do Brasil (CB) com as flutuações da intensidade da Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (AMOC, do inglês Atlantic Meridional Overturning Circulation). Além disso, foram investigadas como variações específicas dos nanofósseis calcários influenciaram as acumulações de carbonato de cálcio nos sedimentos, assim como a relação entre a produtividade primária e as variações de carbono orgânico nos sedimentos. Os resultados apontaram para a redução da produtividade primária durante intervalos de enfraquecimento da AMOC na região equatorial, possivelmente associada à uma termoclina (nutriclina) mais profunda. Durante estes intervalos, especialmente nos estágios isotópicos marinhos (EIM) 2, EIM 4 e durante diversos intervalos Heinrich, os nanofósseis calcários apresentaram quedas de preservação, que podem ter resultado de mudanças nas condições das águas de fundo ou nos sedimentos. As variações de abundância da espécie Florisphaera profunda no testemunho GL-1248 indicaram que a produtividade primária na margem continental equatorial foi influenciada por mudanças na circulação superficial do Atlântico equatorial e pela estratificação local das águas superficiais. Também foi identificado que a influência continental pode ter fertilizado a zona eufótica superior, no entanto, essa influência foi menos significativa quando comparada às variações relacionadas à profundidade da termoclina. A produtividade primária nas regiões equatorial e subtropical da margem continental brasileira revelaram respostas distintas à variabilidade da AMOC em diferentes escalas temporais. Na escala glacial-interglacial, a produtividade na região equatorial diminuiu durante intervalos de menor intensidade da AMOC, enquanto na região subtropical, ela aumentou. Na escala multimilenar, observou-se uma variação quase síncrona entre as duas regiões, com reduções na paleoprodutividade durante os intervalos de enfraquecimento da AMOC associados a intervalos Heinrich. Os resultados deste estudo alinharam-se com pesquisas anteriores no Atlântico Equatorial. No entanto, algumas divergências com estudos recentes indicaram a necessidade de mais investigações focadas na preservação do carbonato de cálcio nos sedimentos e da paleoprodutividade baseada em proxies distintos. Estes estudos irão aprimorar a compreensão de como as alterações climáticas afetam não apenas a produtividade primária na margem continental brasileira, mas também as acumulações de cocólitos nos sedimentos, que, em escalas de tempo variadas, se associam com as variações do ciclo do carbono nos oceanos.This study analyzed the primary paleoproductivity on the Brazilian equatorial continental margin over the last 130,000 years using quantitative analysis of calcareous nannofossils in the sediments of core GL-1248 (0,9°S e 43,4°W), recovered from the Barreirinhas Basin at a water depth of 2264 m. By comparing with previous studies on the Brazilian subtropical margin using core GL-1090 (24.9°S and 42.5°W; 2225 m water depth), the aim was to evaluate the relationships between primary productivity variations in the euphotic zones influenced by the North Brazil Current (NBC) and the Brazil Current (BC) and the fluctuations in the intensity of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). In addition, this study investigated how specific variations in calcareous nannofossils influenced calcium carbonate accumulations in the sediments, as well as the relationship between primary productivity and organic carbon variations in the sediments. The results indicated a reduction in primary productivity in the equatorial region during intervals of weakened AMOC, possibly associated with a deeper thermocline (nutricline). During these intervals, especially in Marine Isotope Stages (MIS) 2, MIS 4, and during various Heinrich intervals, calcareous nannofossils showed declines in preservation, which may have resulted from changes in bottom water conditions or in the sediments. Variations of Florisphaera profunda abundance in core GL-1248 indicated that primary productivity on the equatorial continental margin was influenced by changes in equatorial Atlantic surface circulation and local stratification of surface waters. It was also identified that continental influence may have fertilized the upper euphotic zone; however, this influence was less significant compared to variations related to thermocline depth. Primary productivity in the equatorial and subtropical regions of the Brazilian continental margin revealed distinct responses to AMOC variability at different temporal scales. On the glacial-interglacial scale, productivity in the equatorial region decreased during intervals of lower AMOC intensity, while in the subtropical region, it increased. On the multimillennial scale, an almost synchronous variation was observed between the two regions, with reductions in paleoproductivity during weakened AMOC intervals associated with Heinrich events. The results of this study aligned with previous research in the equatorial Atlantic. However, some discrepancies with recent studies indicated the need for further investigations focused on calcium carbonate preservation in the sediments and paleoproductivity based on different proxies. These studies will enhance the understanding of how climate changes affect not only primary productivity on the Brazilian continental margin but also coccolith accumulations in the sediments, which, over diverse timescales, are associated with variations in the oceanic carbon cycle.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPToledo, Felipe Antonio de LimaFerrarese, Heliane Bevervanso2024-10-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21136/tde-01042025-145936/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-09T13:51:06Zoai:teses.usp.br:tde-01042025-145936Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-09T13:51:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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