Foraminíferos planctônicos como proxies de condições oceanográficas : implicações para a paleoceanografia da margem continental sudeste brasileira nos últimos 50.000 anos

Abstract

Resumo: Os foraminíferos planctônicos são amplamente utilizados como proxies paleoceanográficos devido a sua ótima preservação nos registros sedimentares marinhos. Neste trabalho, amostras de sedimentos superficiais coletados na Bacia de Campos e de um registro sedimentar marinho da Bacia de Santos (NAP63-1, 24°30'10" S, 44°11'28" W, 842 m) foram investigadas quanto ao seu conteúdo de foraminíferos planctônicos (na fração > 150 ?m); com o objetivo de avaliar a distribuição espacial e variação temporal de associações modernas de foraminíferos planctônicos e reconstruir as condições paleoceanográficas da margem sudeste brasileira nos últimos 50.000 anos, respectivamente. Os sedimentos modernos foram coletados em dois transectos (em 21qS e 25°S), seguindo um gradiente batimétrico (de 400 a 3000m), no outono/inverno de 2008 e no verão de 2009. Não foi encontrada diferença significativa nos sedimentos superficiais da Bacia de Campos em relação a sua densidade total e riqueza de espécies de foraminíferos planctônicos para as diferenças temporais e espaciais estudadas. As associações modernas, entre 21qS e 25°S, são dominadas por espécies típicas de regiões com águas quentes e oligotróficas (Globigerinoides ruber (white e pink) e Trilobatus sacculifer), com menor contribuição de espécies indicadoras de ambientes mais produtivos (Globigerina bulloides, Globigerina falconensis e Globigerinella siphonifera). Para a reconstrução dos últimos 50.000 anos, as mudanças nas condições de temperatura da superfície do mar (SST) foram obtidas a partir da função de transferência (MAT) e da razão Mg/Ca em testas de G. ruber (white) sensu stricto. A produtividade foi investigada utilizando a razão entre G. bulloides/G. ruber e a abundância relativa de G. bulloides. Ao longo do último ciclo glacial, os diferentes estados de circulação da Circulação Meridional do Atlântico (AMOC) promoveram alterações hidrodinâmicas regionais. Essas alterações interferem na intensidade da Corrente do Brasil (BC) e, consequentemente, na ocorrência de eventos de afloramento da Água Central do Atlântico Sul (SACW) induzidos pelos vórtices da BC e por processos de ressurgência de quebra de plataforma. Durante os interglaciais (MIS3 e MIS1) valores relativamente altos de SST foram encontrados (entre 24 e 27°C). No MIS3 a produtividade na margem S/SE brasileira apresenta uma resposta positiva a eventos climáticos abruptos; enquanto no MIS1, os proxies sugerem menor produtividade marinha. No entanto, no glacial MIS2 os proxies sugerem produtividade relativamente maior do que nos interglaciais, provavelmente está relacionada a eventos de ressurgência de quebra de plataforma em um cenário de AMOC enfraquecida e BC mais forte. Ainda no MIS2, o enfraquecimento do AMOC também diminuiu o transporte inter-hemisférico de calor, aumentando da SST da margem S/SE brasileira.

Abstract: Planktonic foraminifera are widely used as paleoceanographic proxies due to their excellent preservation in marine sedimentary records. In this work, samples of superficial sediments collected in the Campos Basin and a marine sedimentary record in the Santos Basin (NAP63-1, 24°30'10"S, 44°11'28"W, 842 m) were investigated for its content of planktonic foraminifera (size fraction> 150 ?m) in order to evaluate the spatial distribution and temporal variation of modern assemblages and to reconstruct the paleoceanographic conditions of the southeastern Brazilian margin in the last 50,000 years, respectively. Modern sediments were collected in two transects (at 21° and 25°S), following a bathymetric gradient (from 400 to 3000m), in autumn/winter 2008 and summer 2009. No significant difference was found in total density and species richness of Campos Basin foraminifera assemblages in the temporal and spatial intervals here studied. Modern planktonic foraminifera assemblages are dominated by species typical of regions with warm and oligotrophic waters (Globigerinoides ruber (white and pink) and Trilobatus sacculifer), with less contribution from species indicating more productive environments (Globigerina bulloides, Globigerina falconensis and Globigerinella siphonifera). For the last 50,000 years, changes in sea surface temperature (SST) conditions were obtained via transfer function (MAT) and Mg/Ca ratios in G. ruber (white) sensu stricto tests. Productivity was investigated using the ratio between G. bulloides/G. ruber and the relative abundance of G. bulloides. During the last glacial cycle, the different circulation states of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) promoted regional hydrodynamic changes. These changes impacted the Brazil Current (BC) strength and, consequently, the occurrence of shelfbreak upwelling events in the South Atlantic Central Water (SACW) induced by the BC eddies. During the interglacials MIS3 and MIS1 relatively high SST were observed (between 24 and 27°C). In MIS3 productivity proxies suggest a response of the S/SE Brazilian margin to abrupt climatic events, while MIS1 is characterized by low productivity. During the glacial MIS2 higher productivity in the study area is probably related to shelfbreak upwelling events in a weak AMOC strong BC scenario. The weakening of the AMOC also decreased inter-hemispheric heat transport, increasing S/SE Brazilian margin SST during MIS2.