Reconstrução da temperatura superficial do mar da margem sudeste brasileira durante o holoceno tardio

Abstract

Resumo: Os oceanos desempenham um papel fundamental na evolução do clima da Terra, sendo a distribuição da Temperatura Superficial do Mar (TSM) uma das melhores variáveis para reconstruir as condições do sistema climático global. A margem SE Brasileira está sob influência da Corrente do Brasil (CB), uma corrente de contorno oeste superficial que transporta águas quentes e salinas, favorecendo a ocorrência da espécie de foraminífero planctônico Globigerinoides ruber (pink) por toda a sua extensão. O objetivo deste trabalho é reconstruir a TSM da margem SE Brasileira no Holoceno Tardio, utilizando a razão Mg/Ca obtida em testas de G. ruber (pink). O material utilizado neste trabalho provém de 5 testemunhos recuperados com o auxílio de um multiple-corer no Embaiamento de São Paulo, entre as latitudes de 23°S e 25°S. A cronologia dos testemunhos foi realizada por meio de datações radiométricas por AMS 14C. Os dados geoquímicos foram obtidos com auxílio de um espectrômetro de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) em aproximadamente 40 testas de G. ruber (pink) (fração 250-300 mm). E estimativas de TSM foram obtidas a partir da razão Mg/Ca, aplicando a equação de paleotemperatura para a espécie G. ruber. Com o intuito de gerar uma reconstrução regional, foi confeccionado um stack record com as médias de TSM de todos os testemunhos. A tendência geral dos últimos 5 mil anos foi de diminuição da TSM. Duas tendências dentro dos 5 mil anos foram observadas: de 5 a 2 ka cal AP, com tendência de diminuição da TSM; e de 2 ka cal AP ao Presente, com tendência de aumento da TSM. As tendências de diminuição (aumento) de TSM foram relacionadas com o aumento (diminuição) da ressurgência de águas mais profundas da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) como resultado do aumento (diminuição) da intensidade da CB. Além disso, foi possível observar comportamento anti-fásico entre a CB e circulação meridional do Atlântico (AMOC). Este estudo contribui para uma melhor compreensão da paleoceanografia e da paleoclimatologia do Atlântico Sul. Palavras-chave: razão Mg/Ca; paleotemperatura; Atlântico Sudoeste; Corrente do Brasil; AMOC.

Abstract: Due to gas and heat exchange between the sea surface and the atmosphere, the oceans take a meaningful part on Earth's climate system, which makes past sea surface temperature (SST) reconstructions an essential step to assess future climate changes. Differently from the North Atlantic Ocean, the South Atlantic still lacks paleoceanographic data, even though this basin plays a major role in interoceanic exchange. The SE Brazilian margin is under the influence of the Brazil Current (BC), a superficial current that transports warm and saline waters, providing optimum environmental conditions to the planktonic foraminifera Globigerinoides ruber (pink). Here we analyze SSTs variations in the SE Brazilian margin spanning the past 5 kyr cal BP using Mg/Ca ratios from G. ruber (pink) as a proxy. To achieve our goal, five multiple-cores were retrieved between the latitudes of 23°S and 25°S. The age models were obtained by radiocarbon dating. The geochemical data were obtained in approximately 40 G. ruber (pink) tests (fraction 250- 300 mm) analyzed with an induced plasma mass spectrometer (ICP-MS). After obtaining the Mg/Ca ratio, we applied the paleotemperature equation for the G. ruber species to access the SST estimates. Moreover, a regional SST reconstruction was obtained through a stack record. Our results show a general SST decreasing trend in the last 5 thousand years. Furthermore, we found two trends within the Late Holocene: from 5 to 2 ka cal AP, we observed a cooling trend in the SST; and from 2 ka cal AP to the Present, we observed a warming trend in SST. For the SE Brazilian margin cooling (warming) SST are related to the increase (decrease) in South Atlantic Central Water (SACW) upwelling driven by a strengthening (weakening) of the BC. Also, it was possible to observe an anti-phase relationship between the BC and the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). This study provides data that contributes to the improvement of our understanding of the South Atlantic paleoceanography and paleoclimatology. Keywords: Mg/Ca proxy based; paleotemperature; Southern Atlantic; Brazil Current; AMOC.