Paleoprodutividade costeira da região de Cabo Frio, Rio de Janeiro, ao longo dos últimos 13.000 anos cal AP

Autor: Andrade, Michelle Morata de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFFUniversidade Federal FluminenseUFF.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-03-06T16:06:38Z No. of bitstreams: 1 Tese-Michelle Morata de Andrade.pdf: 19367705 bytes, checksum: 7bea88b50582d74bbf35080fdd61b1e0 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ
O sistema de ressurgência de Cabo Frio é considerado de proporção local/regional, com um aspecto intermitente e de baixa amplitude. Apesar disto, tem grande importância sócio-econômica, por induzir o aumento da produtividade pesqueira, e também pelo contexto climático do Estado do Rio de Janeiro. A interação de fatores oceanográficos e atmosféricos, em Cabo Frio, provoca um efeito no clima local, conhecido como enclave climático. Assim, na tentativa de entender os mecanismos de interconexão entre ventos e temperatura da superfície do mar (TSM) desta região, em tempos pretéritos, foi necessário conhecer melhor as relações recentes e seus efeitos sobre este sistema. Como ponto de partida para interpretar os resultados pretéritos, dados diários de TSM e direção e intensidade dos ventos regionais, durante a década de 70, foram utilizados no sentido de apontar relações entre freqüência, persistência e intensidade dos ventos sobre a ressurgência de Cabo Frio. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi verificar as mudanças da paleoprodutividade na região de Cabo Frio durante o Holoceno, correlacionado-as com mecanismos sedimentares, oceanográficos e atmosféricos que possam explicá-las. Os resultados pretéritos foram obtidos com base em dois perfis sedimentares, coletados a 124m e 115m na plataforma continental de Cabo Frio. Indicadores orgânicos (COT, Fluxo de COT, C/N e palinofácies) e inorgânicos (minerais e metais) foram combinados no intuito de observar mudanças na paleoprodutividade do sistema de Cabo Frio, ao longo dos últimos 13.000 anos cal AP. O estudo da relação atual entre os eventos de ressurgência e os ventos regionais mostrou que a freqüência dos ventos NE não estabeleceu uma relação clara com estes eventos e que as advecções polares, representadas pelos ventos SW, pode não aumentar durante o outono-inverno. Eventos de ressurgência apresentaram distribuição unimodal tanto durante esta década, como durante os períodos sazonais, o que indicaria os ventos SW como principal controlador da ressurgência, considerando que a ação destes ventos persistiu por até 5 dias consecutivos durante o outono-inverno, suficiente para enfraquecer os ventos NE. No entanto, a intensidade dos ventos regionais parece ser o fator controlador da ressurgência em Cabo Frio. De outro modo, a evolução da plataforma continental, aliada à elevação do nível do mar, durante o Holoceno, influenciou de forma determinante a ocorrência dos eventos de ressurgência na região de Cabo Frio. Desta forma, com base nas mudanças registradas simultaneamente pelos multi-proxies ao longo das colunas sedimentares foram caracterizadas três fases: Fase 1 - entre 13.000 e 9.000 anos cal AP – quando ocorreu uma rápida ascensão do nível do mar, porém, com estabilizações. Este fato acarretou uma diminuição da contribuição terrígena, ao longo do tempo, registrada fortemente pelo decréscimo dos metais e palinomorfos figurados. Ocorreu uma transformação de um ambiente mais raso e dominado por águas oligotróficas (CB), para um ambiente mais profundo e com reflexos primários de águas frias, ricas em nutrientes (ACAS). Assim, a matéria orgânica oriunda do continente, trazida por meio fluvial e/ou eólico, foi substituída gradativamente pelo material de origem marinho. Neste sentido, o material alcançava o fundo cada vez menos refratário, o que pode ter condicionado um ambiente sedimentar mais óxico ao longo desta fase. Esta situação indicaria um aumento na produtividade do sistema, em virtude do reflexo da ACAS na região; Fase 2 – entre 9.000 e 5.000 anos cal AP – em que o ambiente tornou-se mais profundo e efetivamente marinho. Foi marcada pelo estabelecimento da ACAS no fundo da plataforma continental de Cabo Frio, apontado pelos indicadores orgânicos e inorgânicos. Em seguida, ciclos de maior ou menor produtividade se alternaram, marcando condições de ressurgência e subsidência, com o predomínio da ACAS e da CB, respectivamente, na plataforma continental de Cabo Frio, o que induziu mudanças no metabolismo do sistema e teve um papel fundamental nas alterações climáticas regionais. Eventos de ressurgência e fatores atmosféricos interagem por feedback, ou seja, ao mesmo tempo em que o padrão de ventos regionais pode influenciar os eventos de ressurgência, águas superficiais mais frias podem determinar um clima local mais seco. Desta forma, o sistema de Cabo Frio nesta fase já poderia responder aos efeitos climáticos das advecções polares e da ZCIT, por exemplo, condicionado períodos de ressurgência mais ou menos fortalecidos. No entanto, apesar da variabilidade da ressurgência nesta fase, a produtividade aumentou relativamente; e Fase 3 – entre 5.000 e 700 anos cal AP – em que a ressurgência pareceu estar ainda mais fortalecida, ainda que o sistema tenha apresentado alguma oscilação. A partir de 2.500 anos cal AP foram observados ciclos regulares, de cerca de 500 anos, nos registros dos metais e da razão C/N. Registros similares também observados em sedimentos do Golfo da Califórnia, Peru e Venezuela foram relacionados aos ciclos climáticos com a mesma periodicidade, apontando a variabilidade dos eventos ENSO como principal causa deste processo. Para Cabo Frio, é possível sugerir que eventos de dimensões globais possam interferir e perturbar registros regionais e/ou locais. Neste sentido, o fortalecimento da ressurgência pode ter acarretado uma fase, relativamente, ainda mais produtiva que a anterior, mesmo que com alguma curta perturbação cíclica, que poderia estar relacionado com a ocorrência de eventos El Niño e/ou pela ação de forçantes climáticas regionais, como a ZCAS.
Le système d’upwelling à Cabo Frio est considéré de proportion locale/régionale, avec un aspect intermittent et une basse amplitude. Malgré ceci, il a une grande importance économique pour induire l'augmentation de la productivité de la pêche, aussi bien que pour son influence dans le contexte climatique de l'État de Rio de Janeiro. L'interaction de facteurs océanographiques et atmosphériques à Cabo Frio provoque un effet dans le climat local, connu comme une enclave climatique. Ainsi, dans l’essai de comprendre les mécanismes d'interconnexion entre les vents et la température de la surface de la mer (TSM) de cette région, dans les temps passés, il a fallu mieux connaître les relations récentes et leurs effets sur ce système. Comme point de départ pour interpréter les résultats passés, des données quotidiennes de TSM et de la direction et de l’intensité des vents régionaux, pendant la décennie de 70, ont été utilisées dans le but d'indiquer des relations entre fréquence, persistance et intensité des vents sur l’upwelling à Cabo Frio. Ainsi, l'objectif général de ce travail a été de vérifier les changements de la paléoproductivité dans la région de Cabo Frio pendant l’Holocène, corrélés avec des mécanismes sédimentaires, océanographiques et atmosphériques qui puissent les expliquer. Les résultats passés ont été obtenus sur la base de deux profils sédimentaires, rassemblés à 124m et 115m dans le plateau continental à Cabo Frio. Des indicateurs organiques (COT, Flux de COT, C/N et palynofaciès) et inorganiques (minéraux et des métaux) ont été combinés avec l'intention d'observer des changements dans la paléoproductivité du système de Cabo Frio, au cours des 13.000 dernières années. L'étude de la relation actuelle entre les événements d’upwelling et les vents régionaux a montré que la fréquence des vents NE n'a pas établi une relation claire avec ces événements et que les advections polaires, représentées par les vents SW, qui peut ne pas augmenter pendant les mois d'automne et d’hiver. Des événements d’upwelling ont présenté une distribution uni modale aussi bien pendant cette décennie que pendant les périodes saisonnières, ce qui pourrait indiquer les vents SW comme le principal contrôleur d’upwelling, en considérant que l'action de ces vents persiste par jusqu'à 5 jours consécutifs pendant les mois d'automne et d’hiver, assez pour affaiblir les vents NE. Néanmoins, l'intensité des vents régionaux semble être le facteur contrôleur de l’upwelling à Cabo Frio. En outre, l'évolution du plateau continental, alliée à la hausse du niveau de la mer pendant l’Holocène, a influencé de forme déterminante la présence des événements d’upwelling dans la région de Cabo Frio. Ainsi, sur la base des changements enregistrés simultanément par des multi-proxies au long des colonnes sédimentaires, trois phases ont été caractérisées: Phase 1 - entre 13.000 et 9.000 ans cal AP - quand une rapide ascension du niveau de la mer s'est produite, mais avec des stabilisations. Ce fait a causé une diminution de la contribution continentale au long du temps, fortement enregistrée par la diminution des métaux et des palynomorphes figurés. Cette situation a produit une transformation d'un environnement moins profond et dominé par des eaux chaudes du Courant du Brésil (CB) vers un environnement plus profond et avec des réflexes primaires d'eaux froides, riches en éléments nutritifs des Eaux Centrales d’Atlantique Sud (ECAS). Ainsi, la matière organique en provenance du continent, apportée par moyen fluvial et/ou éolien, a été substituée graduellement par le matériel d'origine marine. Dans ce sens, le matériel atteignait le fond à chaque fois moins réfractaire, ce qui a pu avoir conditionné un environnement sédimentaire plus oxygéné au cours de cette phase. Cette situation indiquerait une augmentation dans la productivité du système, due au réflexe de l’ECAS dans la région; Phase 2 - entre 9.000 et 5.000 ans cal AP - où l'environnement s'est rendu plus profond et efficacement marin. Elle a été marquée par l'établissement de l’ECAS dans le fond du plateau continental de Cabo Frio, indiqué par les indicateurs organiques et inorganiques. Ensuite, des cycles de plus grande ou moindre productivité se sont alternés, en marquant des conditions d’upwelling et downwelling, avec la prédominance de l’ECAS et du CB, respectivement, dans le plateau continental de Cabo Frio, ce qui a induit des changements dans le métabolisme du système et a eu une fonction fondamentale dans les modifications climatiques régionales. Des événements d’upwelling et des facteurs atmosphériques interagissent par feedback, c'est-à-dire, en même temps que la norme de vents régionaux peut influencer les événements d’upwelling, les eaux superficielles plus froides peuvent déterminer un climat local plus sec. De cette forme, le système de Cabo Frio dans cette phase pourrait déjà répondre aux effets climatiques des advections polaires et de la ZCIT, par exemple, conditionnés à des périodes d’upwelling plus ou moins fortifiées. Néanmoins, malgré la variabilité de l’upwelling pendant cette phase, la productivité a relativement augmenté; et Phase 3 - entre 5.000 et 700 ans cal AP - où l’upwelling semble avoir été davantage fortifié, malgré quelques oscillations subies par le système. À partir de 2.500 ans cal AP des cycles réguliers d'environ 500 ans ont été observés dans les registres des métaux et de la raison C/N. Des registres semblables observés dans d’autres régions de l’Amérique du Sud et du Golfe de la Californie ont été aussi rapportés aux cycles climatiques avec la même régularité, en indiquant la variabilité des événements ENSO comme la principale cause de ce processus. Dans ce sens, la fortification de l’upwelling à Cabo Frio, même avec quelques courtes perturbations cycliques, pourrait être rapportée avec des événements El Niño et/ou d’autres facteurs climatiques régionaux, comme la ZCAS.
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