Resumo do trabalho apresentado no SICIO

IMPORTÂNCIA DA PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE SEDIMENTO EM ESTUDOS PALEOCEANOGRÁFICOS

Lamente, L.; Nishizaki, C.; Pais, F.S.; Schultz, G.G.; Silva, M.B.; Toledo, F.A.L.; Costa, K.B.

1. Objetivo

A adequada preparação de amostras de sedimentos de testemunho para estudos paleoceanográficos é extremamente importante para qualidade dos dados gerados e na obtenção de corretas interpretações.

O procedimento descrito a seguir permite a aplicação de diversas técnicas que utilizam espécies de microfósseis tais como foraminíferos e nanofósseis calcários.

2. Materiais e Métodos

As amostras úmidas coletadas em testemunhos e armazenadas em sacos plásticos são inicialmente pesadas em balança analítica. Após secagem em estufa a 60°C, a amostra é novamente pesada. Esta é lavada em peneira de malha 63µm separando a fração grossa, maior que 63µm, da fração fina, menor que 63µm. A seguir efetua-se nova secagem de ambas as frações em estufa, mantendo a mesma temperatura da primeira. A fração fina é utilizada para análise de nanofósseis calcários. A próxima etapa consiste em peneirar a seco a fração grossa em malha de 150µm. A parte retida é utilizada para análise de foraminíferos. Para se obter entre 300 e 600 foraminíferos, faz-se o quarteamento, isto é, divide-se a amostra em várias partes iguais. Os foraminíferos são analisados através de lupa binocular. Para o estudo dos nanofósseis calcários, são preparadas lâminas em chapa aquecida a 60°C com tempo de decantação e pipetagem pré-estabelecidos, seguidas de análise em microscópio com luz polarizada.

3. Resultados

Dentre as possíveis aplicações em estudos paleoceanográficos, a partir das amostras tratadas pelo método descrito anteriormente, estão: determinação da razão isotópica de carbono e oxigênio em testas de foraminíferos; teor de carbonato; composição e abundância da assembléia de foraminíferos; estimativas de paleotemperaturas, estimativa da paleoprodutividade; bioestratigrafia; cronoestratigrafia; estudo da variação do nível do mar através da razão entre foraminíferos planctônicos e bentônicos, entre outras.

4. Conclusão

Em virtude das diversas aplicações das amostras provenientes deste tratamento em estudos paleoceanográficos, é notável a importância dos cuidados em cada etapa do método, desde a separação dos sedimentos preservando as testas de foraminíferos e nanofósseis até cuidados com contaminação, garantindo assim a confiabilidade dos dados interpretados.

5. Referências

COSTA, K. B. 2000. Variações paleoceanográficas na porção oeste do Atlântico Sul entre o Último Máximo Glacial e o Holoceno: isótopos estáveis do oxigênio e carbono e a razão Cd/Ca em foraminíferos bentônicos. Tese de Doutorado. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 250p.

CAMILLO, E. 2007. Foraminíferos planctônicos em resposta às mudanças oceanográficas no Atlântico Tropical oeste durante os últimos 30.000 anos. Dissertação, Instituto Oceanográfico, Universidade de São Paulo, 181p.

QUADROS, J. P. 2007. Nanofósseis calcários da Margem Continental nordeste do Brasil: uma contribuição à paleoceanografia do Atlântico Sul nos últimos 25.000 anos. Dissertação, Instituto Oceanográfico, Universidade de São Paulo, 188p.

TOLEDO, F. A. de L. 2000. Variações Paleoceanográficas nos últimos 30.000 anos no oeste do Atlântico Sul: Isótopos de Oxigênio, Assembléia de Foraminíferos Planctônicos e Nanofósseis Calcários. Tese de Doutorado. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 245p.

Menção Honrosa

Conforme divulgado na Assembléia do XXI Congresso Brasileiro de Paleontologia, ficou decidido que os melhores trabalhos apresentados por alunos, tanto da graduação quanto da pós-graduação, receberiam uma menção honrosa, como uma forma de estímulo acadêmico.
Nós do LaPAS gostaríamos de aproveitar este espaço para parabenizar a aluna de mestrado Ana Cláudia Aoki Santarosa, membro de nossa equipe, que foi uma das contempladas na categoria "Painel".
O comunicado pode ser lido na íntegra em http://www.sbpbrasil.org/portal/imagens/XXICBP.pdf.

Estudos de foraminíferos planctônicos e análise isotópica em um testemunho da Bacia de Santos

Fabiane Sayuri Iwai, Felipe A. L. Toledo & Karen Badaraco Costa - Livro de Resumos do XXI Congresso de Paleontologia

Os foraminíferos planctônicos têm grande aplicação na reconstituição climática, já que são organismos abundantes e de ampla distribuição espacial e temporal. Eles são organismos que possuem alta sensibilidade às mudanças ambientais. As oscilações climáticas ocorridas no passado podem, então, ser identificadas no registro fóssil através destes organismos. Existe um crescente interesse sobre a reconstituição paleoceanográfica do Atlântico Sul devido ao seu papel na circulação termohalina global. O presente estudo foi realizado em sedimentos obtidos através de um testemunho (KF-H) na Bacia de Santos. A coleta do testemunho foi realizada sob as coordenadas 24º31‟48”S; 42º32‟24”W a uma profundidade de 1.695 metros de lâmina d‟água. O testemunho recuperou 4,13 metros de sedimentos, os quais foram amostrados a cada 10cm, totalizando 40 amostras. Através de análises faunal e isotópicas de carbono e oxigênio em foraminíferos planctônicos foram realizadas inferências sobre as variações climáticas nos últimos 30.000 anos. A análise faunal do testemunho foi baseada nas espécies de foraminíferos planctônicos Globorotalia menardii, Globigerinoides ruber, Globigerina bulloides, Globorotalia truncatulinoides, Neogloboquadrina dutertrei e Globorotalia inflata. As análises isotópicas de carbono e oxigênio foram efetuadas nas testas de G. ruber (white). O intervalo recuperado pelo testemunho KF-H compreende o Holoceno e parte do último período glacial, sendo possível observar a presença do Último Máximo Glacial (UMG). A partir da bioestratigrafia, baseada na espécie G. menardii, foi possível identificar o limite entre o Pleistoceno e o Holoceno. A espécie G. ruber foi o organismo predominante, sendo a sua ocorrência inversa à da espécie G. bulloides. A curva da freqüência da espécie G. menardii é a que apresenta mudança de comportamento mais marcado em resposta às variabilidades climáticas, sendo o limite Pleistoceno/Holoceno identificado pela ausência/presença desta espécie. Apesar de não apresentar uma resposta tão clara quanto a G. menardii, a espécie G. inflata apresenta um claro limite entre os dois períodos. A espécie N. dutertrei não apresenta uma resposta clara às variações climáticas, porém a sua curva apresenta a mesma tendência da G. inflata de redução em direção ao Holoceno. A razão entre indivíduos dextrais e levógiros da espécie G. truncatulinoides também se mostrou um bom marcador de limite entre períodos frios e quentes. As variações de temperatura encontradas a partir das análises faunísticas apresentam boa correlação à curva isotópica de oxigênio. As espécies N. dutertrei, G. truncatulinoides, G. ruber e G. bulloides apresentaram forte correlação à curva isotópica de carbono e, portanto, à disponibilidade de nutrientes. A variação destas espécies e o comportamento da curva isotópica de carbono indicam um incremento na produtividade do Oceano Atlântico Sul na transição entre o Pleistoceno e o Holoceno. Através da análise faunal de foraminíferos planctônicos é possível identificar as mudanças climáticas ocorridas ao longo do tempo, e nota-se que as principais variações ocorreram no limite Pleistoceno/Holoceno. Os resultados desse estudo podem contribuir para a compreensão do papel do Oceano Atlântico Sul na circulação global.

Trabalhos do XXI Congresso de Paleontologia - Belém

Estimativas de produtividade ao longo dos últimos 15 mil anos na porção Oeste do Atlântico Sul a partir do estudo quantitativo de nanofósseis calcários

Heliane Bevervanso Ferrarese & Felipe A. L. Toledo - Livro de Resumos do XXI Congresso de Paleontologia

Os nanofósseis calcários compõem o grupo mais abundante de fósseis calcários do planeta, sendo os cocolitoforídeos os maiores produtores de carbonatos pelágicos. Visto que a produtividade biológica marinha é um mecanismo de extrema importância no processo de transferência de CO

2 atmosférico para os oceanos, as pesquisas por métodos de análises quantitativas de paleoprodutividade tornam-se expressivamente relevantes para estudos paleoceanográficos. Apesar de sua importância, os estudos neste campo ainda são escassos para a porção oeste do oceano Atlântico Sul e os estudos baseados em nanofósseis calcários em sedimentos em latitudes médias do Atlântico Sul têm se concentrado principalmente no setor leste. Beaufort ajustou uma equação para o cálculo da produtividade primária superficial, em gC m-2ano-1, para águas do oceano Índico, a partir de dados quantitativos da espécie de cocolitoforídeo Florisphaera profunda. Essa equação foi posteriormente testada por outros autores para o oceano Atlântico equatorial, os quais obtiveram boas correlações com a produtividade local. Com o intuito de testar a equação para o Atlântico subtropical, os resultados obtidos neste estudo foram comparados com os resultados quantitativos de espécies indicadoras de produtividade superficial. O objetivo principal deste trabalho foi estimar a paleoprodutividade primária ao longo do testemunho para Atlântico sul, a partir do estudo quantitativo de nanofósseis calcários e, secundariamente, testar a equação de paleoprodutividade, comparando os resultados obtidos à variação das abundâncias absolutas e relativas de nanofósseis calcários, ao índice de nutrientes, e aos dados de isótopos estáveis de carbono. O testemunho de 488 cm, com idade estimada em 15.000 anos foi coletado a 827 m de profundidade na Bacia de Santos. As análises micropaleontológicas foram realizadas a cada 8 cm, totalizando 56 amostras. As abundâncias absolutas, em número de nanolitos por grama de sedimento, foram obtidas a partir da utilização da técnica da decantação aleatória e, o índice de nutrientes, a partir da relação entre espécies de alta e de baixa fertilidade. A produtividade primária calculada variou entre 138 e 252 gC m-2ano-1

. Os resultados de abundância absoluta total apontaram para uma redução da produtividade primária superficial do início do Holoceno para o presente, acompanhando a tendência da curva de paleoprodutividade. A espécie Gephyrocapsa sp. destacou-se ao longo do testemunho, apresentando boas correlações com esta variação de produtividade das águas superficiais e com o Índice de nutrientes.

Congresso Brasileiro de Paleontologia: trabalhos apresentados (cont.)

Isótopos de carbono e razão Cd/Ca em foraminíferos bentônicos como indicadores de paleoprodutividade das massas d’água no passado

Karen Badaraco Costa1 & Felipe A. L. Toledo - Livro de Resumos do XXI Congresso Brasileiro de Paleontologia

As variações nos dados de isótopos de carbono (δ13C) em um determinado local do oceano profundo podem ser o resultado de diferentes processos. Destes, a transferência de matéria orgânica com baixos valores de δ13C entre o oceano e a biosfera terrestre e as variações na circulação do oceano profundo, são talvez os mais importantes. Entretanto, variações no δ13C pré-existente nas águas fonte, a remineralização da matéria orgânica, o tempo de residência da água profunda e a troca de gases entre a atmosfera também podem ser importantes. Existem um modo de isolar o componente δ13C relacionado a circulação oceânica, dos outros componentes no registro sedimentar ao longo dos testemunhos, que é acoplar as medidas de δ13C com medidas da razão Cádmio/Cálcio (Cd/Ca) em foraminíferos bentônicos do gênero Cibicidoides. Muito do conhecimento da circulação e da composição química dos oceanos no passado é proveniente de estudos isotópicos e de elementos-traço nas testas de foraminíferos. Em particular, são importantes os dados de δ13C e da razão Cd/Ca em foraminíferos bentônicos, para reconstruir as variações nos padrões e na intensidade da circulação da água profunda em escala de períodos glacial-interglacial. Neste estudo, são apresentados dados de δ13C e da razão Cd/Ca de foraminíferos bentônicos do Holoceno e do Último Máximo Glacial (LGM) de três testemunhos de profundidades intermediárias coletados na parte oeste do Atlântico Sul. O principal objetivo deste trabalho é estabelecer a estrutura do Oceano Atlântico Sul glacial nesta área, em profundidades rasas (~1000-1500m) e intermediárias (1500-2000m), com base nos indicadores paleoquímicos de nutrientes (δ13C e Cd/Ca). Os resultados indicam que as águas de profundidades rasas a intermediárias (1000-2000m), que hoje são representadas por uma mistura de águas de origem sul, foram substituídas por águas mais pobres em nutrientes (baixos valores de Cd/Ca e altos valores de δ13C) durante o LGM. Em contraste, as água profundas (>2000m), que atualmente são águas pobres em nutrientes vindas de norte, foram substituídas durante o LGM por águas mais ricas em nutrientes (altos valores de Cd/Ca e baixos valores de δ13C) de origem sul. Estas evidências suportam a hipótese que a produção da água profunda de origem norte foi reduzida durante o LGM, sendo substituída em profundidades intermediárias (no Atlântico Norte) e rasas-intermediárias (no Atlântico Sul) por uma massa d'água com características oceânicas semelhantes. Em profundidades maiores, a influência de águas de origem norte (NADW) parece ter sido amplamente suplantada por uma massa d'água profunda de origem sul (AABW), rica em nutrientes.Os resultados obtidos sugerem, para o Atlântico Sul, que a contribuição da NADW em relação à AABW, foi diminuída durante o LGM. Esta diminuição na produção na NADW e sua substituição, em parte por águas glaciais intermediárias, afetou a composição química oceânica. A presença de águas rasas a intermediárias mais pobres em nutrientes no LGM que no Holoceno sugerem que os níveis de CO2 no oceano e, conseqüentemente na atmosfera, eram mais baixos no LGM. Assim, verifica-se que as variações na circulação termohalina, registradas nas testas de foraminíferos bentônicos, são uma resposta às variações climáticas.

Congresso Brasileiro de Paleontologia: trabalhos apresentados

Entre os dias 12 e 19 deste mês aconteceu em Belém do Pará o XXI Congresso Brasileiro de Paleontologia. O LaPAS marcou presença com sete participantes e seis trabalhos, sendo cinco painéis e uma apresentação oral. A seguir, disponibilizamos o primeiro resumo. Ao longo da semana, todos devem estar disponíveis no blog.

Foraminíferos planctônicos e isótopos estáveis (∂18O e ∂13C) na compreensão paleoceanográfica da região Equatorial Oeste

do Atlântico Sul nos últimos 30.000 anos

Edmundo Camillo Jr & Felipe A. L. Toledo - Livro de Resumos do XXI Congresso Brasileiro de Paleontologia

Este estudo avaliou os sinais globais de ∂18O e ∂13C na espécie de foraminífero planctônico Globigerinoides ruber var. „branca‟ em dois testemunhos de mar profundo provenientes do talude continental da Bacia Pernambuco/Paraíba. A partir destes resultados o estudo objetivou: relacionar a curva de abundância relativa das principais espécies de foraminíferos planctônicos com as curvas de ∂18O e ∂13C, identificar os Estágios Isotópicos Marinhos (EIM) e utilizar a relação acima e a interpretação dos EIM na explicação das possíveis mudanças paleoceanográficas/paleoclimáticas nos últimos 30.000. Foram utilizadas 23 amostras (15 do testemunho KF-C e 8 do KF-B) que, de acordo com os resultados isotópicos de 14C, seriam suficientes para compreender todo o período de interesse. Para a recuperação dos foraminíferos dos sedimentos, as amostras foram processadas obedecendo as seguintes etapas: pesagem do material; lavagem sob água corrente em peneira de 0,062 mm; secagem em estufa a 50C, pesagem do material seco (recuperado). Após a pesagem o sedimento foi processado em peneira de 0,150mm; o sedimento retido contém a fauna de foraminíferos planctônicos mais representativa. A fase de triagem consistiu da separação dos foraminíferos planctônicos da espécie G. ruber var. branca dos sedimentos nas frações de tamanho adequadas para análise isotópica nas testas. A cronologia foi estabelecida a partir das datações de radiocarbono (14C) extraída do foraminífero planctônico G. ruber em quatro amostras, duas por testemunho. Os EIM foram determinados a partir da visualização das curvas de ∂18O e da observação da existência ou não dos foraminíferos planctônicos do complexo menardii (Globorotalia menardii, G. flexuosa e G. tumida). A presença em número significativo deste grupo específico de foraminíferos planctônicos é importante na determinação dos intervalos interglaciais (e.g. EIM 1). Os maiores valores de ∂18O foram relacionados ao EIM 2 enquanto que os menores foram relacionados ao EIM 1. No EIM 2, caracterizado por condições atmosféricas e oceanográficas mais intensas, foram favorecidas as espécies: Globorotalia truncatulinoides, Pulleniatina obliquiloculata, Globorotalia hirsuta, Globorotalia inflata, Neogloboquadrina dutertrei, Globigerina bulloides e Globigerinoides ruber „branca‟. A maior abundância relativa destas espécies durante o EIM 2 indicam menores efetividade da estratificação vertical e estabilidade da coluna d‟água, com relação ao EIM 1. Com o restabelecimento do padrão estrutural da coluna d‟água, o EIM 1 é caracterizado pelo aumento na abundância relativa das espécies do complexo menardii, bem como Globigerinella calida, Globigerina rubescens, Candeina nitida e Globigerinoides ruber „rosa‟. A abundância relativa destas espécies parece responder diretamente as alterações globais representadas pela passagem do EIM 2 para o EIM 1./ A espécie G. bulloides, geralmente associada a ambientes mais produtivos, foi a única que respondeu às alterações na produtividade. Porém os dados isotópicos de carbono não puderam ser considerados um proxy de produtividade confiável neste estudo já que está está sujeito a alguns desvios, dentre estes a atividade fotossintética dos simbiontes. Apesar da bem sucedida utilização da curva de ∂18O na interpretação paleoceanográfica da região estudada, este estudo sugere que os dados isotópicos de carbono (∂13C) extraídos da testa de G. ruber, unicamente, não devem ser utilizados para inferir a paleoprodutividade no Atlântico equatorial oeste nos últimos 30.000 anos.

Apresentação

O LaPAS – Laboratório de Paleoceanografia do Atlântico Sul teve o início de seus trabalhos em 2005 com sede no Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP).

A equipe faz uso de técnicas biogeoquímicas criadas e amplamente empregadas por inúmeros grupos ao redor do mundo. Não só utiliza métodos descritos pela literatura relacionada, como também se empenha em criar e inovar diversas análises que contribuam para a maior eficiência e confiabilidade dos resultados obtidos empiricamente.

As técnicas elaboradas desde sua formação e o desenvolvimento de procedimentos padrões para diversas análises tentam sempre alcançar a otimização das metodologias aplicadas, na literatura, em cada fase de uma pesquisa, tendo constantemente uma atenção especial. Afinal se entende que a confiabilidade dos resultados de uma análise tem início a partir de uma correta manipulação das amostras na sua fase de preparação, a fim de se evitar ou causar a menor alteração possível no seu estado de preservação. Tentando aprimorar suas técnicas e disponibilização de espaço o LaPAS reorganizou a estrutura de seu laboratório a fim de que haja otimização na identificação de amostras sendo estas catalogadas e postas de forma organizada no repositório, permanecendo assim até posterior manipulação apropriada de sua equipe, para que se encontre a melhor correlação entre os resultados obtidos.

O LaPAS atua também em colaboração com o Projeto Arqueológico do Baixo Vale do Ribeira, do Museu de Arqueologia e Etnologia da Universidade de São Paulo (MAE/USP). Isto possibilita ampliar a aquisição de dados sobre o Quaternário costeiro, ao mesmo tempo em que contribui para estabelecer ensaios, análises e metodologias específicos às demandas arqueológicas.

Visando ampliar a divulgação de nossos trabalhos, inauguramos hoje mais esta ferramenta de comunicação, através da qual esperamos obter um contato mais próximo do público interessado em acompanhar o desenvolvimento deste ramo da ciência, ainda tão pouco explorado em território nacional.