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This paper examines the daily morphological responses of Sununga Beach, an embayed beach located on the south-eastern Brazilian coast, to storms in the South Atlantic Ocean. The main mechanisms and timing of beach erosion and accretion, the relationship between wave height and direction, and beach volume changes are considered, to establish a qualitative model for short-term embayed beach morphological changes. The methodology consisted of daily topographic surveys during the month of May in 2001, 2002, and 2003, using an RTK-GPS (real-time kinematics – global positioning system). Weather and wave model results were used to correlate hydrodynamics and beach morphology. The results indicate that the morphodynamics of Sununga Beach are characterized by a process of beach rotation, which occurred more or less clearly during all three surveys. Unlike what has been commonly described in the literature for longer time intervals and alternations of fair and stormy weather, the beach rotation processes on Sununga Beach occurred under conditions of moderate-to-high wave energy change (wave heights greater than 2 m). An integrated evaluation of the behaviour of the meteorological aspects, together with beach morphology, enabled us to recognize that extra-tropical cyclones were the most important agent in remobilizing the beach planform, whether in beach rotation or in cross-shore erosion. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

The Cananéia-Iguape system, SE Brazil, consists of a complex of lagoonal channels, located in a United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) Biosphere Reserve. Nevertheless, important environmental changes have occurred in approximately the last 150 yrs due to the opening of an artificial channel, the Valo Grande, connecting the Ribeira de Iguape River to the lagoonal system. Our objective is to assess the historical record of the uppermost layers of the sedimentary column of the lagoonal system in order to determine the history of environmental changes caused by the opening of the artificial channel. In this sense, an integrated geochemical-faunal approach is used. The environmental changes led significant modifications in salinity, in changes of the depositional patterns of sediments and foraminiferal assemblages (including periods of defaunation), and, more drastically, in the input of heavy metals to the coastal environment. The concentrations Pb in the core analyzed here were up to two times higher than the values measured in contaminated sediments from the Santos estuary, the most industrialized coastal zone in Brazil.O sistema Cananéia-Iguape (Sudeste do Brasil), consiste em um complexo de canais lagunares localizados no interior de uma Reserva da Biosfera (assim definida pela UNESCO). Não obstante, variações ambientais importantes ocorreram nos últimos 150 anos, devido à abertura de um canal artificial, o Valo Grande, conectando o Rio Ribeira de Iguape ao sistema lagunar. O objetivo deste trabalho foi determinar a história das variações ambientais no sistema lagunar, causadas pela abertura do canal artificial, através da análise das camadas superiores da coluna sedimentar de um testemunho coletado no sistema. Neste sentido, uma abordagem integrada, envolvendo variações geoquímicas e faunísticas foi utilizada. As variações ambientais ocorridas apontam para mudanças drásticas na salinidade, nos padrões de sedimentação, nas associações de foraminíferos (incluindo períodos azóicos) e, mais drasticamente, no aporte de metais para o sistema costeiro. As concentrações de Pb no testemunho coletado indicam valores duas vezes maiores do que os medidos em sedimentos contaminados do estuário de Santos, situado na zona costeira mais industrializada do Brasil.

The aim of this work was to generate an inventory of the data on radiocarbon datings obtained from sediments of the São Paulo Bight (southern Brazilian upper margin) and to analyze the data in terms of Late Quaternary sedimentary processes and sedimentation rates. A total of 238 radiocarbon datings from materials collected using differents ampling procedures was considered for this work. The sedimentation rates varied from less than 2 to 68 cm.kyr-1. The highest sedimentation rate values were found in a low-energy (ría type) coastal system as well as in the upwelling zones of Santa Catarina and Cabo Frio. The lowest rates were found on the outer shelf and upper slopes. Our results confirm the strong dependency of the shelf currents, with an emphasis to the terrigenous input from the Río de La Plata outflow which is transported via the Brazilian Coastal Current, as well as of the coupled Brazil Current - Intermediate Western Boundary Current (BC-IWBC) dynamics on the sedimentary processes. At least three indicators ofthe paleo sea level were found at 12200 yr BP (conventional radiocarbon age) (103 meters below sea level - mbsl),8300-8800 cal yr BP (13 mbsl) and 7700-8100 cal yr BP (6 mbsl).O objetivo deste trabalho foi a geração de um inventário dos dados de datação de radiocarbono obtidos de sedimentos do Embaiamento de São Paulo (Margem Continental Superior do Sul do Brasil) e analisar os dados em termos de processos sedimentares quaternários e taxas de sedimentação. Um total de238 datações ao radiocarbono de materiais coletados com autilização de procedimentos amostrais diferentes foi considerado neste trabalho. As taxas de sedimentação variaram de menor que 2 a 68 cm.kyr-1. As taxas de sedimentação mais altas foram encontradas em um sistema costeiro de baixa energia (tipo ría), bem como nas zonas de ressurgência de Santa Catarina e Cabo Frio. As taxas mais baixas foram encontradas na plataforma externa e talude superior. Nossos resultados confirmam a forte dependência do sistema de correntes de plataforma, com ênfase no aporte terrígeno oriundo do Rio daPrata, transportado através da Corrente Costeira do Brasil, e da dinâmica da Corrente do Brasil - Corrente de Contorno Intermediária (CB-CCI) nos processos sedimentares. Pelo menostrês indicadores de paleo-níveis marinhos foram encontrados a 12200 anos AP (idade radiocarbônica convencional) (103 metros abaixo do nível do mar atual - manm), 8300-8800 cal anos AP (13 manm) e 7700-8100 cal anos BP (6 manm).

A high-resolution, multi-proxy record has been used to determine the environmental changes during theHolocene on the southern Brazilian shelf. Present oceanographic conditions reveal wind and freshwaterinput as the determinants of short-term productivity changes in the study area. Magnetic susceptibilityand grain-size variations, together with proxies of productivity (organic carbon, carbon accumulationrate, Ba, Sr, and Ca content, Ba/Al, Ba/Ti, and Al/Ti ratios) were analyzed and compared with proxies ofredox condition (V/Ti ratio), terrigenous input (Fe/Ca and Ti/Ca ratios), as well as other Element/Ti ratios,to evaluate the paleoceanographic and paleoclimatic changes over the period.The core covers a time interval of about 7650 years, with sedimentation rates varying from 0.025 to0.250 cma 1 , which represent time intervals of between 8 and 80 a per sample. There is a clear change inthe sedimentation rate at about 2800 B.P.All grain-size and elemental results indicate the occurrence of conspicuous changes between 5200 and5000 cal.B.P., as well as between 3000 and 2800 cal.B.P. A comparison of the results with the palyno-logical information available from the adjacent continental areas suggests that the sedimentary changesin this last interval may be correlated with the onset of modern climatic conditions in South America, andespecially, with the onset of the Plata Plume Water, a water mass that carries cold, less saline waterstowards the north. However, minor changes are observed at ca. 1500 B.P. and are correlated with anincrease in the atmospheric humidity. Furthermore, a time-series analysis undertaken using severalproxies indicated the occurrence of Sub-Milankovitch cycles, which may be compared with thosereported worldwide. 2008 Elsevier Ltd and INQUA. All rights reserved.

On the basis of thin-section studies of cuttings and a core from two wells in the Amapa Formation of the Foz do Amazonas Basin, five main microfacies have been recognized within three stratigraphic sequences deposited during the Late Paleocene to Early Eocene. The facies are: 1) Ranikothalia grainstone to packstone facies; 2) ooidal grainstone to packstone facies; 3) larger foraminiferal and red algal grainstone to packstone facies; 4) Amphistegina and Helicostegina packstone facies; and 5) green algal and small benthic foraminiferal grainstone to packstone facies, divisible locally into a green algal and the miliolid foraminiferal subfacies and a green algal and small rotaliine foraminiferal subfacies. The lowermost sequence (S1) was deposited in the Late Paleocene–Early Eocene (biozone LF1, equivalent to P3–P6?) and includes rudaceous grainstones and packstones with large specimens of Ranikothalia bermudezi representative of the mid- and inner ramp. The intermediate and uppermost sequences (S2 and S3) display well-developed lowstand deposits formed at the end of the Late Paleocene (upper biozone LF1) and beginning of the Early Eocene (biozone LF2) on the inner ramp (larger foraminiferal and red algal grainstone to packstone facies), in lagoons (green algal and small benthic foraminiferal facies) and as shoals (ooidal facies) or banks ( Amphistegina and Helicostegina facies). Depth and oceanic influence were the main controls on the distribution of these microfacies. Stratal stacking patterns evident within these sequences may well have been related to sea level changes postulated for the Late Paleocene and Early Eocene. During this time, the Amapa Formation was dominated by cyclic sedimentation on a gently sloping ramp. Environmental and ecological stress brought about by sea level change at the end of the biozone LF1 led to the extinction of the larger foraminifera ( Ranikothalia bermudezi ).

Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa. As a function of their interface conditions between fresh and saline waters, lagunar and estuarine mouths are highly complex and dynamic geomorphological systems. As a consequence of the spatial and temporal variability of tidal flows the bottom responds with a big variability in sediment characteristics and morphology. In this sense it is possible to directly relate the bottom circulation and sedimentary transport with the bedforms generated. Echosounding, sidescan sonar and high resolution seismic profiles, surveyed in the Cananéia lagoonal mouth revealed the existence of an extremely complex bed load dynamics, characterized by ripples marks and sand waves with metric heights. Bigger sand waves, localized in a depression of the lagoonal mouth, show a change of polarity in its asymmetry with a large symmetric form in the inversion point. This morphologic pattern did not present temporal variability in a yearly scale, suggesting the persistence of a pattern of bottom flows. This dynamic also presents constant convergent flows, apparently independent of the flood or ebb tide. The results allowed us to establish a first qualitative model of bottom circulation in the area, with potential uses in navigation and shore protection studies.

Neodymium and lead isotope values in sediment samples were used to interpret sediment transport and source rocks on the Southeastern South American upper margin. The sediments of the Argentinian margin exhibit an average ɛNd value of − 1.9, indicating the influence of the Andean rocks as sediment sources. Sediments from the Rio de La Plata estuary show an average ɛNd value of − 9.6 which is similar to that of the Southern Brazilian Upper Margin. Finally, sediments of Southeastern Brazil, which are associated with the transport of the Brazil Current exhibit an average ɛNd of − 13.0. The Pb isotope signatures also confirm the differentiation of source rocks in the sedimentation of the study area. In addition, Pb isotopes helped to establish the extent of the influence of the Rio de La Plata on the sedimentation of the Southern Brazilian margin. In terms of Pb isotopes the sediments from the Rio de La Plata estuary and Southern Brazil are more radiogenic than those of Southeastern Brazil and the Argentinian margin.

In this work levels of 137Cs, 238Pu and 239 + 240Pu as well as activity ratios of anthrophogenic radionuclides in sediment samples from the southeastern Brazilian shelf are presented. Instrumental gamma spectrometry was used to determine 137Cs and alpha spectrometry to determine 238Pu and 239 + 240Pu after a radiochemical procedure. The levels ranged from 0.30 to 1.79 Bq kg− 1 for 137Cs, from 15 to 150 mBq kg− 1 for 238Pu and, from 18 to 117 mBq kg− 1 for 239 + 240Pu. There was a bathymetric differentiation in the radionuclides distribution. 137Cs values were generally higher in the samples collected at water depths of less than 100 m. On the other hand, plutonium isotopes exhibit higher values at greater depths. The mean ratio of 239 + 240Pu / 137Cs obtained was 0.112 ± 0.072 which is in agreement with the value reported for the Atlantic from atmospheric fallout of nuclear explosions in the past. The 238Pu / 230 + 240Pu ratios varied widely (from 0.339 to 2.088) and showed the influence of the SNAP-9A accident in the 238Pu levels for this area. The main goal of this work was to present unpublished anthropogenic radionuclide levels and activity ratios related to the contamination of the southeastern Brazilian shelf.

The analyses of Uk'37 paleotemperatures and sedimentological parameters in box cores from the Cabo Frio upwelling zone, southeastern Brazil, were used to understand the modern sedimentation as well as to evaluate the role played by the upwelling process in the sedimentary patterns. Three box-cores located closer to the upwelling area show a general trend of cooling waters taking place in the last 700 years. Since the present upwelling is dependent on local and remote wind regime, a phase of dominating NE winds favors a more effective upward transport of the cold thermocline level South Atlantic CentralWater towards the coast. The intensification in the upwelling regime for the last ca. 700 years can be associated with the strengthening of the NE winds off the area and a possible increase of the Brazil Current mesoscale activity. Nevertheless, the lack of significant correlation of the paleotemperatures and most of sedimentological parameters indicate that upwelling is not the only sedimentation mechanism in the area. Also, the comparison of sedimentological parameters reveals that eventual temporal changes are superimposed by the geographical variability. Sedimentation rates vary from 0.26 mm.yr-1 to 0.66 mm.yr-1.As análises de Uk'37 paleotemperaturas e de parâmetros sedimentológicos em amostras de box-core da zona de ressurgência de Cabo Frio, sudeste do Brasil, foram usadas para compreender os processos de sedimentação moderna na área, bem como avaliar o papel desempenhado pela ressurgência no estabelecimento dos padrões sedimentológicos principais. Como observado em três box-cores localizados nas proximidades da área de ressurgência, é possível verificar uma tendência geral de resfriamento das águas nos últimos 700 anos (idade calibrada). Uma vez que o processo de ressurgência é dependente do regime de ventos local e remoto, uma fase de ventos predominantes de NE favorece um deslocamento mais efetivo das águas frias da Água Central do Atlântico Sul em direção à costa. Por outro lado, a falta de correlação significativa entre as paleotemperaturas e a maioria dos parâmetros sedimentológicos indica que a ressurgência não é o mecanismo prevalente na sedimentação da área. Além disso, a comparação dos parâmetros sedimentológicos entre os testemunhos revela que eventuais variações temporais são superimpostas pela variabilidade geográfica. As taxas de sedimentação variam de 0,26 mm.ano-1 a 0,66 mm.ano-1.

Sedimentological parameters of 206 box-core tops and 387 van Veen grab samples were analysed so as to understand the distribution, source and sedimentation rates in the shelf and upper slope of the southern Southeastern Brazilian margin. Most of the parameters (bulk organic matter constituents, δ13C, and eNd) can be grouped on northern and southern sectors, separated by a sharp boundary. This suggests that sediment sources and sedimentary processes are different in both regions. The southern sector of the study area is more influenced by cold waters coming from the southern portion of the South American shelf and the organic fraction revealed an important role played by the primary productivity in the sedimentation. Also, eNd values indicate that part of the inorganic fraction of the southern sector sediments are allochtonous, probably coming from younger rocks of the Andean chain probably reaching the shelf through the La Plata river runoff. In the northern part of the study area the sedimentation is controlled almost exclusively by the meandering of Brazil Current. Compositional and isotope bulk organic parameters showed a more complex mixing of terrigenous and pelagic fractions. Also, eNd values are associated with the precambrian rocks of the Brazilian shield. The whole area exhibits sedimentation rates, varying from 5 to 660 mm kyr−1.

This study presents an evaluation of metals and As deposition in the Bertioga Channel (Santos Region, Southeastern Brazilian coast) along the last 150 years, which corresponds to the main anthropogenic activity in the area. The studied area is located in the so-called Baixada Santista, where the main Brazilian harbor and one of the most important industrial centers of the country are located. This work consisted of sampling five sediment cores along this channel. The cores were sliced every 2 cm, and the samples were analyzed by ICP-OES to determine the levels of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) and As. The enrichment factors (EF) were calculated to identify the relative heavy-metal toxicity of the sediments and the anthropogenic contribution of the investigated elements. EFs indicated the absence of contamination for the heavy metals but a higher input of As in two cores (B2 and B5). According to the age models of the cores, this enrichment corresponds to the end of the 19 th century, when Santos harbor was inaugurated, and to the 1970s, when Santos harbor activities expanded.

O presente estudo é parte integrante da primeira fase do projeto de monitoramento do sistema de tratamento de efluentes do Canal de São Sebastião. Este estudo objetivou caracterizar as comunidades de foraminíferos e os sedimentos de fundo do canal, procurando estabelecer a distribuição das associações microfaunísticas e suas relações com o meio, antes da construção desses efluentes no canal. As associações microfaunísticas e os dados sedimentológicos revelaram uma diferenciação entre o ambiente deposicional oeste e leste do canal. O lado oeste caracterizou-se pela presença marcante de minerais micáceos, sedimentos pelíticos com altos teores de carbono e nitrogênio, diversidade baixa de foraminíferos, aparecimento de espécies de tamanho reduzido e dominância de espécies típicas de ambiente rico em matéria orgânica (Buliminella elegantíssima e Fursenkoina pontoni). Tais resultados permitiram inferir domínio de baixa energia nesta região. Já no lado leste do canal, observou-se uma diminuição dos minerais micáceos, abundância de areia e biodetritos marinhos, diversidade relativamente alta e aparecimento da epifauna. Tais dados demonstram que o hidrodinamismo aumentou sensivelmente, sugerindo ambiente de maior energia e oxidação. Além disso, através das associações foi possível detectar uma influência oceânica maior no lado meridional do canal. Quanto ao lado setentrional e central, estes caracterizaram-se por possuir associações típicas de água costeira. Foi observada também a presença de Cassidulina crassa, associada possivelmente à ACAS (Água Central do Atlântico Sul).

The assemblages of foraminifera present in eight box cores collected on the continental slope between Abrolhos Bank (BA) and Cabo Frio (RJ), were studied to determine the Holocene paleoceanographical history of the region. This study employed classical techniques for the analysis of paleoceanography, such as stable oxygen isotopes, micropaleontology and AMS 14C datings. Information on sea surface paleotemperature was obtained by measuring the abundance of various taxa of foraminifera: Globigerinoides ruber and Globigerinoides sacculifer as indicators of warm water masses; Globigerina bulloides and Globigerinita sp. of cold water masses; Globorotalia menardii of warm climate and Globorotalia truncatulinoides of cool climate. The data obtained are in accordance with the results of isotopic analysis and other studies which have been carried out in this region. This study revealed a strong relationship between temperature and primary productivity in the Cabo Frio region, variation in the terrigenous input furnished by the Rio Doce, and occurrence of a regional upwelling southward of the Abrolhos Bank that was associated with sea level changes reflecting events associated with the Last Glacial Maximum (ca. 18 Ka BP).

A Análise dos Componentes Principais foi aplicada sobre três conjuntos de dados, gerados a partir dos resultados de análise granulométrica de 153 amostras de sedimentos superficiais da Baía da Ilha Grande, Estado do Rio de Janeiro. Os resultados obtidos demonstram as vantagens da utilização do método na interpretação dos diferentes fácies texturais dos sedimentos da área, em comparação com os métodos de classificação de Shepard (1954) e Folk & Ward (1957). Os resultados demonstram também ser o conjunto de dados de freqüências de classes granulométricas o melhor parâmetro a ser utilizado na análise. The Principal Component Analysis was applied to three sets of data, generated from the results of grain size analysis of 153 surface sediment samples of Ilha Grande Bay, Rio de Janeiro. State. The results show the advantages of the method in the interpretation of the different textural facies of the sediments of the area, in comparison to the classification methods of Shepard (1954) and Folk & Ward (1957). The results show also that the grain size frequencies are the best set of data for the application of the analysis.

The study presents an evaluation of potentially toxic elements deposition in Bertioga Channel (Southeastern Brazilian coast) along the last 150 years, the main anthropogenic activity period in the area. Five sediment cores by means of ICP-OES to determine the levels of metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) and As. The pollution load index (PLI) and enrichment factor (EF) were calculated to identify the relative elements toxicity of the sediments and the anthropogenic contribution of the investigated elements. The indexes indicated the absence of contamination but a higher input of As in cores B2 and B5, which have been sampled in an area that presents higher sedimentation rates. Through an statistical analysis of time series decomposition, it was verified that the metals flux to the area follow the cycles of rainy (austral summer and autumn) and dry seasons (austral winter and spring). In conclusion, the enrichment corresponds to the end of the 19th Century, when Santos Harbor was inaugurated, and to the 1970s, when Santos Harbor activities expanded. In addition, the analysis of the indexes and the temporal decomposition indicate that these elements' input to Bertioga Channel is due to natural processes of weathering and sedimentation. Este estudo apresenta uma avaliação da deposição de elementos potencialmente tóxicos no Canal de Bertioga (costa sudeste brasileira) ao longo de 150 anos, período principal de atividade antropogênica na área. O trabalho analisou cinco testemunhos sedimentares por meio de ICP-OES para determinar os níveis de metais (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) e As. O índice de carga de poluição (PLI) e o fator de enriquecimento (EF) foram calculados para identificar a toxicidade relativa dos elementos dos sedimentos e a contribuição antropogênica dos elementos investigados. Os índices indicaram a ausência de contaminação por metais pesados, mas houve uma entrada mais elevada de As nos testemunhos B2 e B5, amostrados em área com maiores taxas de sedimentação. Através de análise estatística de decomposição de séries temporais, verificou-se que o fluxo de metais para a área segue os ciclos de estações chuvosa (verão austral) e seca (inverno austral). Como conclusão pode ser verificado que o enriquecimento observado corresponde ao final do século XIX, quando o Porto de Santos foi inaugurado, e à década de 1970, quando as atividades do porto foram expandidas. Ainda, a análise dos índices e da decomposição temporal indica que a entrada de As no Canal de Bertioga dá-se por processos naturais de intemperismo e sedimentação.

Changes in the Brazilian continental margins oceanic productivity and circulation over the last 27,000 years were reconstructed based on sedimentological and microfaunal analyses. Our results suggest that oceanic paleoproductivity and the supply of terrigenous sediments to the Brazilian continental margin were higher during the Last Glacial Maximum (LGM) than during the Holocene. These changes may have been primarily influenced by significant sea level fluctuations that have occurred since the late Pleistocene. During the LGM, the lower sea level, higher productivity and lower sea-surface paleotemperatures may have been the result of the offshore displacement of the main flow of the Brazil Current. However, during the Holocene, the warm waters of the Brazil Current were displaced toward the coast. This displacement contributed to the increase in water temperature and prevented an increase in oceanic productivity. The decrease in terrigenous supply since the LGM could be related to the increase of the extension of the continental shelf and/or drier climatic conditions.Mudanças na produtividade e circulação oceânica da margem continental Brasileira foram reconstituídas a partir de análises sedimentológicas e microfaunísticas realizadas em sedimentos de um testemunho representativo dos últimos 27 000 anos. Nossos dados sugerem maior produtividade oceânica e suprimento de sedimento terrígeno na área de estudo no Último Máximo Glacial (UMG) do que no Holoceno. Estas mudanças foram principalmente influenciadas por flutuações do nível relativo do mar. Durante o UMG, num cenário de nível relativo do mar mais baixo, a maior produtividade oceânica e menor temperatura da superfície do mar, podem ter sido produtos do deslocamento para o largo da Corrente do Brasil. No Holoceno, o deslocamento para a costa das águas quentes da Corrente do Brasil contribuiu para o aumento na temperatura da água e menor produtividade oceânica. A diminuição do aporte de sedimentos terrígenos desde o UMG pode estar relacionado ao aumento da extensão da plataforma continental e/ou a condições climáticas mais secas no continente.

Ilha Comprida (long island), located on the south coast of Sao Paulo, Brazilian southeast coast, presents an accelerated urbanization process. This process i...

Extending from latitude 34ºS to 22ºS the Southern Brazilian shelf constitutes the only part of the Brazilian shelf with a subtropical to temperate environment. The studies on the different geological aspects of the area began in the 1960's and have recently been reassessed after studies related to the determination of the Economic Exclusive Zone. In terms of morphology, the Southern Brazilian shelf may be divided into three sectors, the São Paulo Bight, the Florianópolis-Mostardas Sector and the Rio Grande Cone, characterized by conspicuous differences in terms of geological determining factors, bathymetry, declivities and the presence of canyons and channels. Despite the existence of hundreds of radiocarbon datings the sea level changes curve of southern Brazil during the Last Glacial Cycle is still a matter of debate. A recent controversy on the Middle and late Holocene sea level changes curve raised the question of the amplitude of the oscillations which occurred in the period. Also, a few but relatively consistent radiocarbon datings suggest the occurrence of a high sea level during Isotope Stage 3. In terms of sedimentary cover the Southern Brazilian shelf exhibits a very strong hydrodynamic control, both latitudinal and bathymetrical. The sector southward from 25ºS is characterized by the influence of the plume of water carrying sediments originating from the Río de La Plata. Actually its presence is conspicuous up to 28ºS, with the area between this latitude and 25ºS constituting a transitional zone. In terms of bathymetry the outer shelf is marked by the "floor-polisher" effect of the Brazil Current, which is responsible for the maintenance of a relict facies in areas deeper than 100 meters.Estendendo-se entre as latitudes 34ºS e 22ºS, a plataforma continental sul-brasileira constitui o único setor que corresponde a um ambiente subtropical a temperado. Os estudos dos diferentes aspectos geológicos da área iniciaram-se na década de 1960 e foram recentemente retomados após os trabalhos relativos à delimitação da Zona Econômica Exclusiva. Em termos de morfologia, pode ser dividida em três setores: Embaiamento de São Paulo, Setor Florianópolis-Mostardas e o Cone do Rio Grande, cada qual definido com base em diferenças geológicas relativas a batimetria, declividade e a presença de cânions e canais. A despeito da existência de centenas de datações ao radiocarbono, a curva de variações relativas do nível do mar no Último Ciclo Glacial é ainda tema de debate. Controvérsia recente sobre as curvas de variação do nível do mar sobre as durante o Holoceno Médio e Tardio trouxe à tona a questão da amplitude das oscilações do nível do mar. Adicionalmente, poucas mas consistentes datações sugerem a ocorrência de um nível do mar elevado durante o Estágio Isotópico 3. Em termos de processos sedimentares atuais, a plataforma continental sul-brasileira exibe um controle hidrodinâmico muito forte, tanto latitudinal quanto batimétrico. O setor ao sul de 25ºS é caracterizado pela influência da pluma de água que carreia sedimentos originários do Rio da Prata, cuja presença é conspícua até 28ºS, havendo uma zona de transição entre essas duas latitudes. A plataforma externa é marcada pelo "efeito enceradeira" da Corrente do Brasil, relíquia responsável pela manutenção de uma fácies em áreas além da isóbata de 100 metros.

Benthic foraminifera were sampled monthly during a one-year period in order to examine their biological response to the environmental factors in the Ubatuba Bay (northern coast of São Paulo State, Brazil). The area is a popular tourist destination with a population that varies during the year, as does the untreated sewage carried into the bay by the rivers. Four sites were analysed. Each station is near one of the rivers that discharge into the bay. Biological data were analysed with multivariate and univariate techniques. The influence of the abiotic parameters on the foraminiferal fauna was inferred through statistical methods and time correlation functions. Geochemical and populational parameter differences allowed the sites to be separated into two groups according to their stress conditions. One group was dominated by Ammonia tepida—a herbivore species—and showed higher densities indicating a more productive and less contaminated location. The other one was dominated by Buliminella elegantissima—a detritivore species. Species diversity did not seem to be a good indicator of environmental health in this area due to the low densities and the high dominance of few species. Nevertheless, density and richness were used as evidence of local productivity and environmental conditions. Quasi-azoic moments related to the high degree of contamination were observed. Anthropogenic effects were stronger in the austral summer period, when sewage input through the rivers increases due to mass tourism., Fueron analizados foraminíferos bentónicos en cuatro estaciones muestreadas mensualmente con la intención de investigar la respuesta biológica a los factores ambientales en la Ensenada de Ubatuba (costa noreste de São Paulo, Brasil). El área es un importante local turístico cuya población fluctúa a través del año y recibe efluentes no tratados a través de los ríos que en ella desembocan. Fueron analizados cuatro locales. Cada estación se encuentra localizada próxima a uno de los cuatro ríos que desembocan en la bahía. Los datos biológicos fueron analizados con técnicas uni y multivariadas. La influencia de los parámetros abióticos sobre la fauna de foraminíferos fue inferida a través de métodos estadísticos y de funciones de correlación temporal. Parámetros geoquímicas y poblacionales permitieron distinguir dos grupos de estaciones que reflejan las condiciones de estrés local. Uno de los grupos estuvo dominado por Ammonia tepida –especie herbívora– y se mostró más productivo y menos contaminado. El otro local estuvo dominado por Buliminella elegantísima –especie detritívora. La diversidad especifica no se mostró un buen indicador de la salud ambiental en esta región debido a las bajas densidades y a la alta dominancia de unas pocas especies. Sin embargo, la densidad y riqueza pudieron ser utilizadas como evidencias de la productividad local y condiciones ambientales. Fueron observados momentos casi azoicos relacionados con el alto grado de contaminación. Los efectos antropogénicos fueron mayores durante el período de verano austral, cuando la entrada de deshechos domésticos a través de los ríos aumenta como consecuencia del incremento del turismo.

The vertical export of particulate material, especially the particulate organic carbon (POC), is a key component of the oceanic biological pump, which regulates the distribution of elements associated with the primary production of phytoplankton in the upper euphotic zone. To better understand the role of the oceans in future climate change scenarios, it is necessary to comprehend the processes that regulate the magnitude and variations of POC flux among distinct oceanic domains, including the boundaries between continental margins and oceanic basins. This work aims a first assessment of particle flux over the South Brazil Bight continental slope, a tropical western boundary system dominated mainly by the Brazil Current. Total mass flux, and specific carbon, nitrogen and biogenic silica fluxes were measured periodically by two sediment traps installed in the 900 m and 2000 m isobaths, from November 2016 to September 2017. Traps were positioned at 450 m and 750 m deep, respectively. Due to strong contribution of advected particles, high and extremely irregular fluxes were registered at the 900 m isobath (mean = 1.1 g m-2 d-1, Stand. Dev. ± 2.9 g m-2 d-1). The captured sediment suggests the sediment trap was affected by gravity flows, which preclude the estimation of the biological pump contribution over this isobath. It is discussed how gravity flows interfere with the biogeochemical cycle over the continental slope. Over the 2000 m isobath, the POC flux (3.7 mg m-2 d-1; ± 2.5 mg m-2 d-1) followed the seasonal pattern of primary production measured by satellite. POC flux was strongly correlated with biogenic silica content (r = 0.79; p

Mudbelts são depósitos de lama, localizados na plataforma continental, formados a partir do transporte advectivo paralelo à costa de material fino em suspensão. Devido à composição deste depósito ser majoritariamente material fino, há um potencial de acumulação de material antropogênico em virtude da maior área superficial específica dos grãos. Dessa forma, o objetivo foi verificar o potencial dos mudbelts como um registro de processos hidrodinâmicos e antropogênicos através das características geoquímicas, bem como caracterizar estes depósitos, gerando um primeiro inventário, de metais, As e 137Cs da região. Para isso, metais e As foram analisados por ICP-OES, Hg por VGA-ICP-OES e 137Cs por espectrometria gama. Atributos geoquímicos como granulometria, carbono orgânico total, nitrogênio e isótopos de carbono e nitrogênio também foram quantificados para auxiliar na discussão. Os níveis de metais indicaram ausência de contaminação, porém o fator de enriquecimento mostrou uma leve tendência de enriquecimento destes metais ao longo do tempo. O Hg apresentou valores apenas nas amostras mais costeiras, apresentando um gradiente conforme se distanciavam do continente, mostrando uma influência mais fonte pontual que atmosférica. Resultados da análise de componentes principais mostraram que existe uma componente ligada a fontes atmosféricas cujo comportamento ao longo das colunas sugere a deposição de chumbo tetraetila, utilizada como um aditivo à gasolina no Brasil, entre os anos de 1930 a 1989. Além de distinguir a porção sul da sudeste, devido a influência do Rio de la Plata, a análise de discriminantes, mostrou que as estações com fontes semelhantes se agruparam significantemente, apresentando como fonte primária o Rio de la Plata nas amostras mais ao Sul, aporte local, nas ii amostras costeiras da região de Itajaí e, a corrente do Brasil, nas amostras mais profundas da região do embaiamento de São Paulo. O radionuclídeo 137Cs foi encontrado em todas as estações, como é um nuclídeo oriundo exclusivamente de processos antropogênicos, sua presença já é um indicativo de influência antropogênica nestes depósitos. Uma avaliação estatística multivariada, junto a presença de 137Cs e Hg nas amostras permitiu concluir que os depósitos encontrados na plataforma continental são potenciais sorvedouros de elementos/materiais oriundos da ação antropogênica, e os processos que regem sua distribuição são fortemente atrelados às correntes oceanográficas junto a deposição atmosférica. Mudbelts are mud deposits, located on the continental shelves, which reflect the parallel advective transport to the coast of fine suspended material. Because their composition is mostly fine material, there is a trapping potential for anthropogenic material due to the higher specific surface area of the grains. Thus, the objective was to verify the potential of mudbelts as a record of hydrodynamic and anthropogenic processes through geochemical characteristics, as well as characterizing these deposits, generating the first inventory of metals, As and 137Cs in the region. Metals and As were analyzed by ICP-OES, Hg by VGA-ICP-OES and, 137Cs by gamma spectrometry. Geochemical attributes such as particle size, total organic carbon, nitrogen, and carbon and nitrogen isotopes were also quantified to support the discussion. The levels of metals indicated an absence of contamination, however, the enrichment factor showed a slight tendency of enrichment of these metals over time. Hg showed values only in coastal samples, presenting a gradient toward deeper areas, indicating a punctual source than atmospheric influence. Results of the principal component analysis showed that there is a component linked to atmospheric sources whose behavior along the columns suggests the deposition of tetraethyl lead, added as an additive to gasoline in Brazil, between 1930 and 1989. In addition to distinguishing the southern portion of the southeast, due to the influence of the Rio de la Plata, the discriminant analysis showed that stations with similar sources grouped significantly, with Rio de la Plata as the primary source in the southernmost samples, local input, in the coastal samples near Itajaí region and, the Brazilian current, in the deeper samples from the São Paulo Bight. The 137Cs was found in all stations, as it is a nuclide exclusively from anthropogenic processes, its presence is already an indication of ii anthropogenic influence in these deposits. A multivariate statistical evaluation, together with 137Cs and Hg in the samples allowed us to conclude that the deposits found on the continental shelf are potential sinks of elements/materials arising from anthropogenic activities, and the processes that govern their distribution are strongly linked to oceanographic currents along with the atmospheric deposition.

Este trabalho propõe o estudo da evolução do aporte de metais num estuário da região amazônica, com foco na variação do ciclo hidrológico no continente e dinâmica sedimentar durante os últimos 150 anos. Foram analisados quatro registros sedimentares distribuídos ao longo do estuário e um registro sedimentar proveniente de um canal de maré. A geocronologia foi estabelecida por 210Pb e indicou taxas de sedimentação média que variaram entre 0,58 cm ano-1 a 1,04 cm ano-1. Primeiramente compararam-se os resultados de metais obtidos por fluorescência de raios-X portátil (XRF-p) e por ICP/OES, e avaliou-se a aplicabilidade das razões Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K, Rb/Sr como proxies de proveniência de sedimento e de período úmido da região. As concentrações de metais obtidas por XRF-p e por ICP/OES (Cr, Ca, Fe, K, Mn, Pb, Sr, Ti, V e Zn) exibiram equivalência em magnitude e amplitude. Os resultados do método XRF-p mostraram-se excelentes parâmetros para estudos de reconstruções ambientais. Com os resultados do testemunho proveniente do canal de maré (TAI), reconheceram-se grupos de elementos indicadores de aporte continental, identificado como componente principal 1 (CP1) (Al, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Pb, Sc e V), e marinho (CaCO3, Mg, Sr, Ba) através da análise de componentes principais e agrupamento. A variação de CP1 contraposta a dados de precipitação anual do período entre 1973 e 2015 apresentou covariações em que valores positivos de CP1 foram sincrônicos a períodos úmidos, ao passo que valores negativos de CP1, a períodos de seca. Assim, foi possível inferir períodos úmidos e secos entre 1777 e 2015. As variações da CP1 foram aplicadas como indicador do fluxo de transporte de sedimento entre os estuários Caeté e Taperaçu, onde valores positivos da CP1 foram associados a fluxo de sedimento proveniente do estuário Caeté. A análise da evolução do aporte de metais por meio da aplicação das razões Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K e Rb/Sr foi realizada a partir dos resultados de XRF-p dos quatro testemunhos distribuídos ao longo do estuário. Através de imagens de satélite reconheceram-se evoluções e modificações de feições geomorfológicas em intervalos inferiores a cinco anos. Mudanças destas feições são influenciadas pela hidrodinâmica local e clima, o que se reflete nos resultados de conteúdo de metais, taxa de sedimentação e acumulação de massa. O desenvolvimento urbano de Bragança, caracterizado pelo aumento dos teores de metais a partir de 1890, propiciou alteração da dinâmica sedimentar. As razões Fe/Ca e Ti/Ca indicaram influência continental nos testemunhos internos ao estuário (CAT-S, CAT-N), enquanto que os testemunhos da região de médio estuário e região externa (CAT1, CAT-F), apontaram influência tanto continental quanto marinha. A razão Fe/Ti revelou diferentes fontes de sedimentos a partir de 1890. A amostra de superfície do testemunho do médio estuário (CAT1) apresentou valores de εNd(0) igual a -18,65 e 87Sr/86Sr igual 0,742560, enquanto que a amostra de superfície da plataforma continental interna adjacente ao estuário (P4) apresentou valores de εNd(0) igual a -11,05 e 87Sr/86Sr igual a 0,721749 Esses resultados mostram que há diferentes fontes de sedimentos nestas duas áreas, sugerindo que o estuário não tem capacidade de exportar sedimentos para a plataforma continental adjacente. As razões metal/metal analisadas em testemunhos costeiros mostraram-se de complexa interpretação, pois um mesmo elemento pode ter mais de uma proveniência. This work proposes to study the evolution of metal contents inputs in an estuary of the Amazon region, focusing on the variation of the hydrological cycle in the continent and sediment dynamics during the last 150 years. Four cores distributed along the estuary and one core from a tidal channel were analyzed. The geochronology was established by 210Pb and showed average sedimentation rates ranging from 0.58 cm year-1 to 1.04 cm year-1. First we compared first the metals results obtained by portable X-ray fluorescence (XRF-p) and ICP/OES, and evaluated the applicability of Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K, Rb/Sr ratios as proxies for sediment provenance and wet period of the region. Comparison between XRF-p and ICP/OES (Cr, Ca, Fe, K, Mn, Pb, Sr, Ti, V, and Zn) exhibited equivalence in magnitude and amplitude. The results from the XRF-p method proved to be excellent parameters for environmental reconstruction studies. With the results from the tidal channel (TAI) core, groups of continental (Al, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Pb, Sc, and V) and marine (CaCO3, Mg, Sr, Ba) elements were recognized through principal component analysis and clustering. The CP1 variation counterposed to annual precipitation data from the period between 1973 and 2015 showed covariations in which positive CP1 values were synchronous to wet periods and negative CP1 values, to drought periods. Thus, it was possible to infer wet and dry periods from 1777 to 2015. The CP1 variations were applied as an indicator of the sediment transport flux between the Caeté and Taperaçu estuaries, where positive CP1 values were associated with sediment flux coming from the Caeté estuary. The analysis of metal input evolution based on the application of the Fe/Ca, Ti/Ca, Fe/Ti, Fe/K, and Rb/Sr ratios were carried out from the XRF-p results of the four core samples distributed along the estuary. Through satellite images, evolutions and modifications of geomorphological features have been recognized in intervals of less than five years. Changes in these features are influenced by local hydrodynamics and climate, which are reflected in the results of metal content, sedimentation rate, and mass accumulation. The urban development of Bragança, characterized by an increase in the metal content from 1890, caused a change in the sedimentary dynamics.. The Fe/Ca and Ti/Ca ratios indicated a continental influence in the cores from the inner estuary (CAT-S, CAT-N) and both continental and marine influences in the mid-estuarine and outer (CAT1, CAT-F) cores. The Fe/Ti ratio revealed different sediment sources from 1890. Results of the surface sample from the middle estuary core (CAT1) showed Nd(0) value of -18.65 and 87Sr/86Sr of 0.742560, and the surface sample from the inner continental shelf adjacent to the estuary (P4) showed Nd(0) value of -11.05 and 87Sr/86Sr of 0.721749, which indicate different sediment sources for these two areas, suggesting that the estuary has no capacity to export sediments to the adjacent continental shelf. The use of metal/metal ratios analyzed in coastal cores proved to be of complex interpretation because the same element can have more than one provenance.

No dia 2 de fevereiro de 2021, o Porto de Santos (Brasil) completou 129 anos como porto organizado. Durante este período, com mais de 16 km de cais, tornou-se o principal ponto de entrada e saída de mercadorias do Brasil e quarto maior porto da América em movimentação de contêineres. Entretanto, a capacidade de crescimento do porto apresenta limitações como: terras ao redor para expansões de terminais; profundidade e largura natural do canal de acesso, o qual necessita constantes dragagens; incapacidade de receber novas gerações de navios; além de aspectos ambientais, como elevação do nível do mar, destruição dos manguezais e ressacas frequentes devido às mudanças climáticas. Portanto, a expansão do maior porto da América Latina deve ocorrer por meio de um planejamento em longo-prazo, embasada nos modernos conceitos de Portos Sustentáveis, os quais priorizam a análise sistêmica e integrada entre os elementos Sociedade, Meio-ambiente e Economia. Apresenta-se uma quebra do atual modelo de desenvolvimento, em direção ao interior do Estuário de Santos, para um crescimento em direção ao mar (águas profundas), nos moldes dos principais portos do mundo (Rotterdam, Le Havre, Shangai). Esta pesquisa propõe um novo modelo locacional de desenvolvimento para o Porto de Santos, seguindo os mais recentes e inovadores conceitos de Portos Sustentáveis, como: (1) integração de novas tecnologias de transporte de carga, (2) novo posicionamento de berços de atracação em águas profundas, (3) minimização de impactos em ambientes costeiros, (4) diminuição da necessidade de dragagens e (5) maior capacidade tecnológica de recebimento de navios de grande porte com calados até 16,00 m. On the second day of February two thousand twenty-one, the Port of Santos completed 129 years, as an organized port. During this period, it became the main channel of entry and exit of Brazilian goods, and fourth position of container movements in Latin America; with more than 16 km of quays. Notwithstanding its relevant numbers and status, the growth capacity of the Port of Santos is compromised with some functional aspects, such as: restricted surrounding areas; natural depth and width of main channel, which needs constantly dredging and does not meet the large vessels; climate changes, represented by sea level rise and frequently storm surges. Therefore, the expansion of the largest Latin America port must take into account a long-term planning based on the modern concepts of Sustainable Ports, which prioritize an integrated approach amongst Society, Environment and Economy. Thus, it is suggested a breaking paradigm from the current inside estuarine development to deep water growth (towards the open sea) such as the most important ports around the world (Rotterdam, Le Havre, Shanghai). Finally, this research shows a new development location approach for Port of Santos, following the concepts of Sustainable Ports philosophy, such as: (1) innovative technologies and trends; (2) new berths in deep water; (3) minimizing environmental impacts on coastal zone; (4) decreasing dredging demands; (5) most efficient technologies to receive ships with draught up to 16 meters.

As trocas entre o estuário e a região costeira são fundamentais aos ciclos biogeoquímicos globais e ao balanço de material no sistema continente/oceano. O transporte de escalares nesses sistemas depende da circulação estuarina, cujas principais forçantes são a descarga fluvial, as marés e a morfologia do canal. Alterações nessas forçantes modificam os padrões de circulação e estratificação no estuário, alterando também as trocas estuário/plataforma. O rio São Francisco (RSF) é um importante curso dágua no Brasil, uma vez que atravessa seis estados, abastecendo inclusive regiões de clima semi-árido do nordeste brasileiro. Sua descarga fluvial natural foi alterada pela instalação de uma série de barragens para a produção de energia elétrica, com redução dos picos e da média de vazão. Este trabalho tem por objetivo caracterizar a circulação atual do estuário do RSF, incluindo a influência da morfologia sobre a dinâmica do sistema, além de avaliar a influência da alteração da descarga fluvial sobre a hidrodinâmica, a distribuição de sal e as trocas estuário/plataforma. Para tanto, foram utilizados dados coletados in situ, combinados com a aplicação de um modelo numérico tridimensional validado para a área de estudo. A partir do monitoramento de duas seções transversais ao estuário durante um ciclo de maré semi-diurna, foram avaliados os efeitos da morfologia do canal sobre a circulação estuarina. Os resultados mostraram que além do gradiente de pressão barotrópica e da fricção de fundo, o gradiente de pressão baroclínica e o efeito da curvatura são dinamicamente importantes para o balanço de momento longitudinal. Lateralmente, a média vertical das correntes foi invertida entre as duas seções, coincidindo com o sentido da aceleração centrífuga em cada seção. O modelo numérico foi utilizado para simular a hidrodinâmica, a distribuição de salinidade e os processos de troca em diferentes condições de vazão, simulando cenários anteriores e posteriores à instalação das barragens. Os cenários simulados foram de descarga de Qmin, Q10, Q80 e Qmax (correspondentes a 600, 5.000, 1.200 e 12.000 m3.s-1, respectivamente), determinados a partir da observação da série histórica de vazão do rio. A implantação das barragens no RSF modificou os padrões de circulação e estratificação no estuário, alterando também os processos de troca entre esse sistema e a plataforma adjacente. Os picos de descarga que ocorriam no período pré-barragem expulsavam toda a água salgadado sistema, reduzindo drasticamente o tempo de residência do material no estuário. A redução da vazão média permitiu o aumento do tempo de residência e da importação de material da plataforma. O alcance da intrusão salina atualmente é maior que no período pré-barragem, chegando a mais de 17 km, o que causa transtornos relacionados à captação de água para consumo. Neste trabalho foi estabelecida uma equação exponencial entre a descarga fluvial e o alcance da intrusão salina, ferramenta que pode ser empregada na gestão do recurso hídrico na região. Nas simulações de menor descarga, representativas das condições atuais, houve importação de sal na quadratura impulsionada pelo crescimento do termo de circulação gravitacional, enquanto o cenário pré-barragem resultou apenas em exportação. The exchanges between the estuary and the coastal region are fundamental to the global biogeochemical cycles and to material balance in the continent/ocean system. The transport of scalars in these systems depends on estuarine circulation, whose main forces are fluvial discharge, tides and channel morphology. Changes in these forcings modify the circulation and stratification patterns in the estuary, also changing the estuary/platform exchanges. The São Francisco River (SFR) is an important watercourse in Brazil, as it crosses six states, supplying even semi-arid regions of northeastern Brazil. Its natural fluvial discharge was altered by the installation of a series of dams for the production of electrical energy, with reduction of the peaks and the average flow. This work aims to characterize the current circulation of the RSF estuary, including the influence of morphology on the dynamics of the system, in addition to evaluating the influence of the alteration of the river discharge on the hydrodynamics, the salt distribution and the estuary/platform exchanges. For this, data collected in situ were used, in addition to a validated three-dimensional numerical model for the study area. From the monitoring of two cross-sections of the estuary during a semi-diurnal tidal cycle, the effects of the channel\'s morphology on the estuarine circulation were evaluated. The results showed that in addition to the barotropic pressure gradient and the bottom friction, the baroclinic pressure gradient and the curvature effect are dynamically important for the longitudinal momentum balance. Laterally, the depth-averagedvelocity was inverted between the two sections, coinciding with the direction of the centrifugal acceleration in each section. The numerical model was used to simulate hydrodynamics, salinity distribution and exchange processes under different river discharge conditions, simulating scenarios before and after the installation of the dams. The simulated scenarios river discharges were Qmin, Q10, Q80 e Qmax (corresponding to 600, 5000, 1200, and 12000 m3.s-1, respectively), determined from the observation of the historical series of river discharge. The implantation of the dams in the RSF changed the circulation and stratification patterns in the estuary, also changing the exchange processes between this system and the adjacent platform. The discharge peaks that occurred in the pre-dam period expelled all the salt from the system, drastically reducing the residence time of the material in the estuary. The reduction in the mean river discharge allowed an increase in the residence time and the import of material from the platform. The range of saltwater intrusion is currently greater than in the pre-dam period, reaching more than 17 km, which causes disorders related to the catchment of drinking water. In this work, an exponential equation was established between river discharge and the range of saltwater intrusion, a tool that can be used in the management of water resources in the region. In the lower discharge simulations, representative of the current conditions, salt was imported during neap tide driven by the growth of the gravitational circulation term, while the pre-dam scenario resulted only in salt export.

A habilidade de compreender a morfologia e hidrodinâmica estuarina, associada à evolução temporal é essencial para o gerenciamento costeiro, navegação e para o meio ambiente. Neste trabalho, é analisada pela primeira vez a evolução morfológica e suas implicações nos processos estuarinos no Sistema Estuarino de Santos (SES) em São Paulo (SP), em especial no canal do porto. A partir da validação de um modelo numérico hidrodinâmico (Delft3D) para a situação atual, cenários com batimetrias pretéritas, de 1876 a 2014, foram elaborados para a avaliação da evolução hidrodinâmica do SES. Durante o período estudado, o SES passou por mudanças morfológicas significativas, principalmente em sua batimetria no canal do porto de Santos devido às dragagens. Foi observado que variações nos processos estuarinos ao longo dos anos ocorrem onde há mudanças na morfologia. As análises de variação de volume de água do estuário, sugerem que o volume do canal do porto aumentou 12,5x106 m3 ao longo de mais de um século, o que representa um aumento na capacidade do canal do porto de Santos em torno de 28% entre 1876 a 2014. O ano de 2014 foi o cenário onde foram observadas as maiores diferenças em relação aos demais. Houve uma maior intrusão salina no canal do porto, diminuição dos volumes de água transportados (60%) no canal de Santos, aumento da influência da maré no sistema e aumento da sua assimetria ao longo dos anos estuário acima. As mudanças temporais dos estuários e seus efeitos merecem atenção especial, e podem ser uma ferramenta para projeções futuras de cenários de aumento do nível do mar e mudanças climáticas e no auxílio no manejo desse frágil ecossistema. Os resultados inéditos da evolução hidrodinâmica do SES mostram que o gradual processo de aprofundamento dos canais em função de dragagens, resultam em alterações locais de parâmetros de circulação estuarina, como a propagação da maré e estratificação da coluna de água; e também parâmetros relacionados ao sistema estuarino como um todo, como os transportes residuais de água, e consequentemente transporte de materiais, através dos canais do SES. The ability to understand estuarine morphology and hydrodynamics associated with temporal evolution is essential for coastal management, navigation and the environment. This pioneer study presents the morphological evolution and its implications in the estuarine processes in Santos Estuary System - SP (SES), especially in the port channel. Through the validation of a hydrodynamic numerical model (Delft3D) for current data, scenarios with earlier bathymetries (1876 to 2014) were elaborated for the evaluation of the hydrodynamic evolution of the SES. Results shows that, between 1876 and 2014, SES underwent significant morphological changes, mainly in its bathymetry in the Santos port channel due to dredging, as well as variations in estuarine processes occur where changes in morphology occur. Analyzes of the Estuary water volume variation suggests that the port channel volume has increased by 12,5x106 m3 over more than a century, representing an increase of 28% of the capacity of the Santos port channel from 1876 to 2014. The year 2014 was the scenario of greater differences compared to the others. There was a greater saline intrusion in the port channel, decreased of volumes of water transported in 60% in the channel of Santos, increased tidal influence on the system and increased asymmetry up estuary over the years. Temporal changes in estuaries and their effects ought to have special attention and may be a tool for future projections of rising sea levels and climate change scenarios and to support the management of this fragile ecosystem. The unprecedented results of the hydrodynamic evolution of the SES show that the gradual process of channel deepening due to dredging results in local changes of estuarine circulation parameters, such as tidal propagation and stratification of the water column; as well as parameters related to the entire estuarine system, such as water transport, and consequently material transport, throughout the SES channels.

O objetivo do presente estudo foi investigar a resposta da assembleia de foraminíferos planctônicos frente às variações paleoceanográficas superficiais na porção oeste do Atlântico Sul, o qual desempenha um papel fundamental na Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (AMOC, Meridional Overturning Circulation). Para esta finalidade, foi analisado um registro sedimentar marinho contínuo desde o Último Máximo Glacial até o presente, com base na assembleia de foraminíferos planctônicos, isótopos de oxigênio e na razão Mg/Ca. Adicionalmente, foram avaliadas as variações na ocorrência e na geoquímica dos dois morfotipos de G. ruber (branca), principal espécie utilizada em estudos paleoceanográficos de regiões tropicais e subtropicais. Os resultados mostraram que as diferenças geoquímicas e de abundância relativa dos morfotipos de G. ruber branca evidenciam dois grupos de espécimes ecologicamente distintos, confirmando que o morfotipo sensu stricto calcifica em menores profundidades com relação ao morfotipo sensu lato e que reconstituições paleoceanográficas baseadas no uso não-seletivo dos morfotipos poderiam ser tendenciosas. A Análise Fatorial realizada nos dados de abundância relativa dos foraminíferos planctônicos identificou 4 fatores principais: o Fator 1, representado pelas espécies G. tenella, G. calida, e G. rubescens e relacionado com a temperatura subsuperficial; o Fator 2, representado pelas espécies N. incompta, N. dutertrei e G. truncatulinoides, relacionado com a profundidade da termoclina; o Fator 3, representado pela espécie G. bulloides, associado com o processo de ressurgência e o Fator 4, representado pelas espécies G. ruber e G. glutinata, associado com a intensidade da Corrente do Brasil. As variações mais expressivas de paleotemperatura e paleosalinidade da superfície do mar e da fauna de foraminíferos planctônicos estão relacionadas com os eventos climáticos abruptos do Hemisfério Norte ocorridos durante a deglaciação, tendo sido moduladas pelas variações de arranjo e intensidade da AMOC. Durante os eventos frios Heinrich 1 e Younger Dryas, relacionados a um enfraquecimento da AMOC, foi observado um aumento das paleotemperatura e paleosalinidade e da intensidade da Corrente do Brasil (Fator 4). Contrariamente, durante o evento quente Bolling-Allerod, a paleotemperatura e a paleosalinidade diminuíram expressivamente, como resposta à retomada da AMOC, e houve aumento da produtividade e presença de uma termoclina mais rasa (Fatores 2 e 3). Sugere-se ainda, que entre 26 e 15 ka houve um deslocamento para norte da Confluência Brasil-Malvinas, possivelmente alcançando a latitude da área de estudo (∼23°S), inferido pela presença da espécie G. inflata. Durante o Holoceno, também foi registrada variação significativa na intensidade da Corrente do Brasil, indicada pelos valores máximos do Fator 4 em torno de 7 ka. O reaparecimento das espécies do plexo G. menardii se deu em 8 ka, assim como o aumento das espécies de foraminíferos planctônicos subsuperficiais, indicado pelo Fator 1. Essas mudanças no Holoceno foram atribuídas à entrada efetiva das águas quentes e salinas do Oceano Índico via vazamento das Agulhas, as quais foram essenciais para o restabelecimento da AMOC moderna. The objective of the present study was to investigate the response of the planktonic foraminiferaassemblage to the superficial paleoceanographic variations in the western South Atlantic, which plays a key role in the AMOC. For this purpose, a continuous marine sedimentary record was analyzed from the Late Glacial Maximum to the present, based on the planktonic foraminifera assemblage, oxygen isotopes and the Mg/Ca ratio. In addition, variations in the occurrence and geochemistry of the two morphotypes of G. ruber (white) were evaluated. This is the main species used in paleoceanographic studies of tropical and subtropical regions. The results showed that the geochemical and relative abundance differences between the G. ruber morphotypes show two ecologically distinct groups of specimens, confirming that the morphotype sensu stricto calcifies at lower depths with respect to the morphotype and sensu lato, and paleoceanographic and paleoceanographic reconstructions using non-selective mixture of morphotypescould potentially be biased. The Factorial Analysis identified four factors: Factor 1, represented by G. tenella, G. calida, and G. rubescens, is related to the subsurface temperature; Factor 2, represented by N. incompta, N. dutertrei and G. truncatulinoides is related to the depth of the thermocline; Factor 3, represented by G. bulloides, is related toupwelling; and Factor 4, represented by G. ruber and G. glutinata, is related to the intensity of the Brazil Current. The results showed that the most significant variations of paleotemperature and paleosalinity and the planktonic foraminifera assemblage are related to the abrupt climatic events of the Northern Hemisphere occurred during deglaciation and were modulated by variations in AMOC arrangement and intensity. During the cold events Heinrich 1 and Younger Dryas, related to a weakening of the AMOC, an increase of paleotemperature and paleosalinity and intensity of the Brazil Current (Factor 4) in the western portion of the South Atlantic was observed. Conversely, during the hot event Bolli-Allerod, paleotemperature and paleosalinity decreased expressively, as a response to AMOC resumption, with increased productivity and presence of a shallower thermocline (Factors 2 and 3). It is also suggested that between 26 and 15 ka there was a displacement to the north of the Brazil-Malvinas Confluence, possibly reaching the latitude of the study area (∼23°S), inferred by the presence of the G. inflata. Along the Holocene, there was also a significant variation in the intensity of the Brazil Current, indicated by the maximum values of Factor 4 around 7ka. The reappearance of G. menardii plexus occurred in 8ka, as well as the increase of the species of subsurface planktonic foraminifera, indicated by Factor 1. These changes in the Holocene were attributed to the effective entrance of the hot and saline waters from the Indian Ocean via the Agulhas Leakage, which were essential for the reestablishment of the modern AMOC.

A onipresença dos radionuclídeos naturais e artificiais nas diversas matrizes ambientais é passível de ser aproveitada como ferramenta em estudos de dinâmica sedimentar marinha, pois estes nuclídeos registram processos em escalas espaciais e temporais de acordo com seus níveis e distribuição espacial e vertical em sedimentos. Dentro deste contexto, este trabalho demonstrou o uso de radionuclídeos naturais (210Pb, 226Ra, 230,232Th, 234,238U) e artificiais (137Cs) em estudos de dinâmica sedimentar marinha com a espectrometria gama como única técnica analítica, através da apresentação de um conjunto de métodos de aplicação de radionuclídeos, modelos matemáticos e de interpretação de seus resultados. A primeira aplicação descrita foi uma avaliação quantitativa da sedimentação no Sistema Santos-São Vicente, que permitiu um estudo das variações espaciais e ao longo do tempo na sedimentação deste sistema costeiro. Outra aplicação foi o uso da ocorrência e distribuição espacial de 137Cs como uma ferramenta estratigráfica em sistemas costeiros do Oceano Atlântico Sul, com um modelo matemático cujos resultados indicaram um padrão latitudinal nos níveis de atividade deste nuclídeo consistente com observações de sua deposição atmosférica reportadas pela literatura internacional. Finalmente, um modelo de sedimentação e idade baseado nas relações entre isótopos de Th e U (validado com resultados de isótopos estáveis de oxigênio e bio/magnetoestratigrafia) foi empregado para estimar taxas de sedimentação e idades em testemunhos quaternários de duas margens continentais passivas (oeste do Oceano Atlântico Sul e Mar do Sul da China). Com os resultados deste modelo, observou-se períodos de aumento nos níveis de 230Th que podem sugerir a influência de fatores como variações na taxa de deposição de 230Th e ciclos orbitais de Milankovitch. The occurrence of natural and artificial radionuclides in the environment can be used as a tool for studies of marine sedimentary dynamics, as these nuclides record environmental processes at both spatial and temporal scales. Within this context, this work aimed at demonstrating the use of natural (210Pb, 226Ra, 230,232Th, 234,238U) and artificial (137Cs) radionuclides in studies of sedimentary dynamics with gamma spectrometry as sole analytical technique. This was done through the application of several mathematical models and methods of radionuclides\' data interpretation. The first application was a quantitative assessment of sedimentation in the Santos-São Vicente coastal system, studying its spatial variations during the last century. Another application was the use of the occurrence and spatial distribution of 137Cs as a stratigraphical tool for age studies in coastal systems of the South Atlantic Ocean. With the results of a mathematical model it was possible to infer values of radionuclide deposition that showed a latitudinal pattern in the levels of this element, consistent with international reports of fallout atmospheric deposition. Finally, a model of sedimentation and age determination based on the relationships between Th and U isotopes was used to estimate sedimentation rates in Quaternary cores from two passive continental margins (South Atlantic western margin and South China Sea margin). The model was validated by statistical comparison with data of stable oxygen isotopes and bio/magnetostratigraphy. The results of this model showed periods with an increase on the 230Th excess activity that could be related to variations on Th deposition rate and the influence of Milankovitch orbital cycles on Th and U deposition.

Sedimentary processes are critical geological phenomena in the evolution of continental margins. Environmental forces from various temporal and spatial scales control these processes. Due to the fast increase of anthropogenic activities in marine environments, these studies on sedimentary processes and their products are becoming increasingly necessary. In this context, geophysical data, such as high-resolution 2D seismic reflection profiles, are efficient tools to characterize sedimentary processes and deposits. This study aimed to map and interpret different types of echo character on the continental shelf of the São Paulo Bight to increase the knowledge of the spatial variability of sedimentary processes in current-dominated shelf settings. With this aim, 120 seismic lines, almost 3200 km in length, have been analyzed in conjunction with 451 surficial sediment samples. Based on the broad-scale seafloor morphology, microtopography and seismic characteristics (e.g., sharpness, amplitude, continuity) of sub-bottom reflections, seven echo types distributed in three echo classes were identified in the study area. Type 1-1 is a flat seafloor with either no or low-amplitude sub-bottom reflectors, mainly observed in the middle shelf; type 1-2 is a flat sea floor with medium to high-amplitude sub-bottom reflectors also found in middle shelf settings; type 1-3 is defined by a transparent acoustic response below the seafloor evolving downsection into a highly reflective pattern that covers most of the inner shelf; type 1-4 presents a flat seafloor molded by regularly spaced undulations, and it is restricted to the outer shelf; type 2-1 consists of mounds with no internal reflectors also located on the outer shelf; type 3-1 is an irregular echo with prolonged internal reflectors found around the São Sebastião Island; finally, type 3-2 is a broad irregular echo with high relief variations mainly found in the outer shelf. The analysis of the seismic survey allowed recognizing that the distribution of the echoes reflects not only the composition of the seabed but also the sedimentary processes that acted during the deposition of the material. In the inner shelf and middle shelves, the Brazilian Coastal Current and the action of waves are the main processes responsible for the echo types found, while the outer shelf echo types are strongly influenced by the Brazil Current. Processos sedimentares são fenômenos importantes na evolução das margens continentais. Esses processos são controlados por forçantes de várias escalas espaciais e temporais. Devido ao rápido crescimento das atividades antropogênicas em ambientes marinhos, estudos sobre processos sedimentares e seus produtos tem se tornado cada vez mais necessários. Nesse contexto, dados geofísicos, como perfis de sísmica de reflexão de alta resolução, são ferramentas importantes na caracterização desses processos e depósitos. O objetivo do estudo foi mapear e interpretar os tipos de caráter de eco na plataforma continental do estado de São Paulo visando aumentar o conhecimento a respeito da variabilidade espacial dos processos sedimentares em plataformas dominadas por correntes. Para alcançar esse objetivo 120 linhas sísmicas totalizando quase 3200 km em extensão foram analisadas em conjunto com 451 amostras sedimentares. Baseados na morfologia de macro e microescala e características sísmicas do sinal acústico de fundo como nitidez, amplitude e continuidade dos refletores, foram identificados 7 tipos de caráter de eco distribuídos em 3 classes (fundo plano, monticular ou irregular). O tipo 1-1 apresenta fundo plano com refletores de sub fundo ausentes ou de baixa amplitude localizado principalmente na plataforma média; o tipo 1-2 refere-se a um fundo plano com refletores internos com amplitudes médias a altas também presente na plataforma média; o tipo 1-3 é definido por uma camada superficial transparente que é substituída em profundidade por uma camada altamente refletiva que cobre grande parte da plataforma interna; o eco 1-4 apresenta fundo moldado por ondulações com localização restrita na plataforma externa; o tipo 2-1 consiste em montes sem refletores internos localizado próximo a quebra da plataforma; o tipo 3-1 é irregular com refletores internos prolongados e é encontrado ao sul da Ilha de São Sebastião; finalmente, o eco 3-2 é um eco irregular que apresenta grandes variações de relevo presente em grande parte da plataforma externa. A análise dos dados sísmicos permitiu o reconhecimento de que os ecos respondem não somente a composição sedimentar superficial, mas também os processos sedimentares que atuaram durante a deposição do material. Nas plataformas interna e média, a Corrente Costeira Brasileira e a ação de ondas geradas pelos ventos são os principais processos responsáveis pela geração dos ecos encontrados, enquanto na plataforma externa, os tipos de eco são fortemente influenciados pela Corrente do Brasil.

A partir da avaliação de um banco de dados com 192 sondagens SPT realizadas na costa do Estado de São Paulo, foram detalhadas neste trabalho duas perfurações executadas na planície costeira da RMBS, Município de São Vicente, litoral sudeste do Brasil, com objetivo de contribuir com o estudo estratigráfico regional, apresentando a descrição macroscópica, NSPT, resultados granulométricos, geoquímicos e geocronológicos que indicam a correlação de depósitos lamosos amostrados em profundidade nestes furos com eventos transgressivos marinhos regionais. Tais resultados permitiram o reconhecimento de depósitos lamosos associados ao Estágio Isotópico Marinho 3 (MIS3) com idades entre 44890 AP e 40950 AP, formados em ambiente mixohalino desenvolvido entre 7 e 19 m abaixo do nível do mar atual, tendo-se ainda, proxies geoquímicos que sugerem uma transgressão marinha (ou mudança climática) entre 43000 e 42000 AP. Os resultados de granulometria indicaram o predomínio de areia fina nos intervalos arenosos e silte grosso nos lamosos, com NSPT das areias entre 2 e 40 e NSPT das lamas entre 1 e 8, sendo que para as areias os números mais elevados estão relacionados aos depósitos com melhor seleção granulométrica, possivelmente, pela ação de dunas e/ou posicionadas inferiormente na coluna estratigráfica (e/ou próximas à base de cada intervalo), e para as lamas os maiores valores são encontrados nas porções inferiores das sondagens, provavelmente, devido ao peso da coluna sedimentar sobrejacente. Os resultados de diâmetro médio (φ), NSPT e CaCO3 apresentaram correlação em ambas as sondagens, observando-se para os maiores valores de φ, os menores de NSPT e os maiores de CaCO3. A distribuição dos metais na sondagem SP-02 revelou a existência de dois grupos principais, sendo o primeiro associado à dominância de minerais argilosos (K, Ba, Sc, Al, Mg e Sr), e o segundo, associado a óxidos (Fe, Ti, Cr, V, Mn, Cu, Ni e Zn), com a sequência basal lamosa (MIS5e) associada à fácies terrestre, e, as lamas intermediárias (MIS3) associadas a um ambiente mixohalino, indicando a possibilidade de rochas-fonte distintas ou mudanças nas condições climáticas entre MIS5e e MIS3. In this work, new evidence regarding a Marine Isotope Stage 3 (MIS3) transgression on the south-eastern Brazilian coast (Baixada Santista coastal plain) is shown. Data collected from two Standard Penetration Test (SPT) drillings allowed the distinction of four sandy intervals of three mud intervals, with the intermediate sequences revealing the occurrence of myxohaline sediments between BP 45,000 and 41,000 BP. A deeper sequence, which shows a clear transition from terrestrial to a myxohaline environment, was associated with the MIS5e. Organic and inorganic proxies have been used to recognize the variations on the terrestrial/myxohaline/marine deposits, as well as to infer about climate and energy of the depositional environment. Environmental change, which could correspond to a sea-level peak or the occurrence of drier conditions, was recognized between 43,000 and 42,000 BP. The SPT values in the sands varied between 2 and 40, while for muds the SPT values ranged from 1 to 8. The results of mean diameter (φ), SPT and CaCO3 presented a correlation in both drillings, with the highest values of φ, being the lowest of SPT and the highest of CaCO3. The results reinforce the need for future works on MIS3 variability on the South American Atlantic coast.

Esta tese apresenta o registro de variações paleoceanográficas na superfície e em oceano profundo na porção oeste do Atlântico Sul, através de evidências de nanoplâncton calcário, durante os últimos 200.000 anos. Os principais parâmetros avaliados foram relativos à paleoprodutividade primária, através de estimativas de abundância e taxa de acumulação do nanoplâncton calcário, índices paleoceanográficos de produtividade, variação de carbonato de cálcio, contribuição relativa das espécies de nanoplâncton para o carbonato de cálcio total e análises de dados geoquímicos complementares. Os dados derivam de três testemunhos coletados na Bacia de Santos entre 1900 e 2200 metros de profundidade. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas observadas no período analisado devem estar relacionadas, concomitantemente, a variações na dinâmica do oceano na camada superficial e em oceano profundo. As evidências de paleoprodutividade primária e a subsequente deposição do nanoplâncton calcário apontam que ambas são dependentes de condições favoráveis em superfície e no fundo, respectivamente. Estas condições ocorreram durante o período de aquecimento das águas superficiais no oeste do Atlântico Sul e a retração de águas profundas de origem sul devido à intensificação da célula de revolvimento meridional do Atlântico. Os últimos 200.000 anos foram divididos em sete intervalos definidos pela variação de paleoprodutividade primária com base no registro de nanoplâncton calcário. This thesis presents a view of the paleoceanographic changes that occurred in the surface and deep ocean in the western South Atlantic by means of calcareous nannoplankton during the last 200,000 years. Data was obtained from three sediment cores collected in the Santos Basin between 1900 and 2200 meters water depth. Estimates of primary paleoproductivity from calcareous nannoplankton abundance and accumulation rates, paleoproductivity proxies calcium carbonate content, the relative contribution of nannoplankton species to total calcium carbonate and complementary geochemical data analyzes were performed. The results demonstrate that paleoceanographic changes observed in the analyzed period may be related to changes in ocean dynamics at surface and deep ocean. Primary paleoproductivity record and the subsequent calcareous nannoplankton deposition indicate that these are dependent on surface and bottom conditions, respectively. These conditions were recorded during sea surface temperature warming in the western South Atlantic and retraction of southern-sourced deep waters due to strengthening of the Atlantic meridional overturning circulation. The last 200,000 years were divided into seven intervals defined by the changes in primary paleoproductivity record of calcareous nannoplankton.

A dinâmica sedimentar sobre um trecho da plataforma continental leste brasileira foi analisada através da abordagem combinada entre a análise do clima de ondas (WAVEWATCH III), modelagem da propagação das ondas para águas rasas (MIKE 21 SW) e aplicação de equações que estimam o transporte de partículas em função da tensão de cisalhamento causada pelas ondas sobre o fundo marinho. Assim, baseado no clima de ondas da região, são estimados os potenciais de mobilidade sedimentar como resposta a diversas condições forçantes. O clima de ondas em frente a Ilhéus é caracterizado pela predominância de ondas do quadrante leste (60%), com 20% provenientes de sudeste e 15% de sul. Em frente a Caravelas, o espectro de ondas é caracterizado por 40% de ondas de leste, 15% do quadrante sudeste e 35% provenientes de sul. O clima de ondas é influenciado pelas descontinuidades na largura da plataforma continental nesse trecho da costa, atenuando a influência das ondas de swell provenientes do quadrante sul em frente a Ilhéus. Os resultados indicam mobilidade sedimentar até 50 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 20 m na plataforma de Abrolhos ao longo do ano, no entanto, eventos esporádicos mais energéticos são capazes de mobilizar sedimentos até cerca de 200 m de profundidade na plataforma de Ilhéus e até 100 m na plataforma de Caravelas. A mobilidade de partículas de maiores dimensões, como os rodolitos da plataforma de Abrolhos, maior campo de rodolitos conhecido do mundo, foi analisada através do parâmetro de Shields, que leva em consideração tamanho e densidade das partículas. Os resultados indicam que a mobilidade dos rodolitos de Abrolhos está principalmente condicionada pela ocorrência de eventos mais energéticos, especialmente no outono. As regiões com maior mobilidade são a porção norte, próxima a quebra da plataforma e a porção centro-sul da plataforma, ambas com profundidades entre 20 e 40 m. O detalhamento do conhecimento sobre o transporte de sedimentos na plataforma continental leste brasileira contribui para o entendimento na dinâmica sedimentar na região. A morfologia complexa da plataforma, combinada com o clima de ondas incidente, são fatores fundamentais no potencial de mobilização de sedimentos. The sedimentary dynamics on a stretch of the Brazilian continental shelf was analyzed through a combined approach between wave climate analysis (WAVEWATCH III), shallow water wave propagation modeling (MIKE 21 SW) and equations estimating the transport of particles as a function of bed shear stress by the waves. Thus, based on the wave climate of the region, sediment mobility potentials are estimated in response to several forcing conditions. Wave climate is characterized by the predominance of east waves in front of Ilhéus (60%), 20% from southeast quadrant and 15% from south. In front of Caravelas a wave spectrum is characterized by 40% from east quadrant, 15% from southeast and 35% from south. Continental shelf width discontinuity influences wave climate at Ilhéus, attenuating waves from south quadrant. The results indicate sediment mobility up to 50 m depth on the Ilhéus shelf and up to 20 m on the Abrolhos shelf along the entire year; however, more sporadic energetic events are able to mobilize sediments up to 200 m depth on the Ilhéus shelf and up to 100 m on the Caravelas shelf. Larger particle mobility, such as the rhodoliths of the Abrolhos shelf, the largest known rhodolite field in the world, was analyzed using the Shields parameter, which takes into account particle size and density. The results indicate that the mobility of Abrolhos rhodolites is mainly conditioned by the occurrence of more energetic events, especially in autumn. The regions with the greatest mobility are the northern portion, near the shelf break and the center-south portion of the shelf, both with depths between 20 and 40 m. The detailed knowledge on sediment transport in the Brazilian continental shelf contributes to the understanding of sedimentary dynamics in the region. The complex morphology of the continental shelf, combined with the incident wave climate, are fundamental factors in sediment mobilization potential.

A Ilha de São Sebastião, localizada no Embaiamento de São Paulo, representa a fronteira entre a plataforma ao sul, coberta predominantemente por sedimentos lamosos derivados da pluma de água do Rio da Prata, e a plataforma ao norte, onde a distribuição de sedimentos provém de múltiplas fontes e com granulometria variável. O ressurgimento gerado pelas dinâmicas de massas de água, através do avanço e retração da Água Central do Atlântico Sul, aporta quantidade considerável de sedimentos para a plataforma interna, que então são transportados devido aos regimes oceanográficos atuantes, com correntes que alternam sazonalmente e que fluem em resposta à direção dominante dos ventos. A interação entre estes sedimentos e a complexa fisiografia da costa da Ilha de São Sebastião possibilita a deposição de um depósito sedimentar em forma de cunha de escala quilométrica, identificado pela primeira vez durante o cruzeiro oceanográfico NAP-Geosedex, em 2013, a bordo do NOc. Alpha Crucis. A análise de dados sísmicos coletados com quatro tipos de fontes diferentes ao longo de três cruzeiros oceanográficos, aliada a resultados ainda não publicados de datação e taxa de sedimentação de um testemunho sedimentar de 4 m de comprimento, permitiram a proposição de um modelo genético e evolutivo para a cunha sedimentar. Ademais, propõe-se a inserção da cunha no contexto global de depósitos progradantes de sedimentos fluviais da plataforma interna, segundo as nomenclaturas Cunha Progradante Infralitoral (Infralitoral Prograding Wedge - IPW) e Depocentros Lamosos (Mud Depocenters- MDCs). O depósito é formado por uma unidade inferior transgressiva (TST- Unidade U1) subjacente a um depósito característico de nível de mar alto (TSNA), formado, por sua vez, por três unidades (U2, U3 e U4), que exibem padrões progradantes e agradacionais. De acordo com a análise do testemunho, as idades da base das unidades superiores U3 e U4 datam de 1484 e 422 anos, respectivamente, sendo estimada uma idade de 6520 anos para o início da deposição do TSNA, o que ocorreu ao final da subida do nível do mar após o Último Máximo Glacial. As características de idade e de estrutura interna da cunha sedimentar possibilitam concluir que se trata de um depósito misto, com características tanto de IPWs como de MDCs. The Sao Sebastião Island, located in the Bight of São Paulo, is the boundary between the continental shelf to the south, covered by muddy sediments mainly derived from the La Plata River\'s water plume, and the shelf to the north, where the sediment distribution comes from multiple sources and is variable in grain size. The upwelling generated by the water masses dynamics through the advance and retreat of the South Atlantic Central Water, carries considerable amount of sediment to the inner shelf, which are then transported due to active oceanographic regimes, with seasonally alternating current that flows in response to the prevailing wind direction. The interaction between these sediments and the complex physiography of the coast of São Sebastião Island enables the deposition of a sedimentary deposit in the form of a kilometric scale wedge, first identified during the oceanographic cruise NAP-Geosedex in 2013, aboard the R/V Alpha Crucis. The analysis of seismic data collected from four different sources over three oceanographic cruises, combined with results of dating and sedimentation rate of a 4 m long core, allowed the proposition of a genetic and evolutionary model for the sedimentary wedge. Furthermore, it is proposed the wedge insertion in the global context of progradational deposits of river sediments in the inner shelf, according to the terms Infralittoral Prograding Wedge (IPW) and Mud Depocenters (MDCs). The deposit is composed by a lower transgressive unit (TST - Unit U1) underlying a characteristic deposit of highstand sea level (HST), which comprises three units (U2, U3 and U4). These HST units exhibit a progradational and agradational patterns. According to the sediment core analysis, the ages of the base of the two topmost units U3 and U4 dating from 1484 and 422 years B.P., respectively. The estimated age of the onset of deposition of the HST is 6520 years B.P., which occurred at the end of the sea level rise after the Last Glacial Maximum transgression. The age and the internal structure of the sedimentary wedge allow the conclusion that it is a mixed deposit, which has characteristics of both IPWs and MDCs.

O presente trabalho apresenta a primeira avaliação da hidrodinâmica do Saco do Mamanguá (RJ), com o objetivo de analisar o comportamento hidrodinâmico e o transporte de sedimentos da região, através do modelo hidrodinâmico Delft3D - FLOW e do modelo de ondas Delft3D - WAVE. Os resultados indicam que a hidrodinâmica do Saco do Mamanguá é grandemente influenciada pela ação do vento, principalmente pelos oriundos de sudoeste, seguido pela força da maré e dos gradientes de densidade, que juntos atuam no direcionamento e magnitude das correntes e trocas de volume entre a região e o oceano adjacente, sendo responsáveis também pelo transporte de sedimentos em suspensão da região. Os resultados do modelo numérico de ondas mostraram que estas não influenciam a hidrodinâmica da região. Através da comparação dos resultados do modelo numérico com os dados coletados na região, ele se mostrou satisfatório, principalmente em relação à hidrodinâmica, validando a correta representação dos padrões de circulação da área. Por fim, o trabalho demonstra que o Saco do Mamanguá é um ambiente de baixa energia, com correntes fracas, variando de bem misturado a estratificado em que, sua baixa dinâmica favorece a retenção de partículas em seu interior, porém a atuação do vento contribui para a exportação de material. This study presents the first evaluation of hydrodynamics Saco do Mamanguá (RJ), with the aiming of analyze the hydrodynamics patters and sediment transport in the region using the hydrodynamic model Delft3D - FLOW and wave model Delft3D - WAVE. The results indicate that the hydrodynamics of Saco do Mamanguá is largely influenced by the wind, especially southwestern winds, followed by tide forces and density gradients which together will dictate direction and magnitude of current, the volume and mass exchanges between the study area and the adjacent ocean, and the suspended sediment transport. The results of the wave model showed that these did not influence the hydrodynamics of the region. The numerical model was proved be satisfactory, especially regarding the hydrodynamics patterns when compared to measured data, well representing the flow circulation of the area. Finally, the study demonstrates that Saco do Mamanguá is a low energy environment with low velocity currents, ranging from well mixed to stratified estuary. The low dynamic in the system favors particle retention in its interior although the performance of the wind contributes to the export of material.

Wave and tides are important drivers of circulation, sediment transport and water exchanges between ocean and lagoon in atolls, which in turn, affect the formation and stability of reef islands. Through a combination of field measurements and numerical modelling, this thesis examines the wave- and tidally-induced processes at Rocas Atoll and their implications on sediment dynamics. This comprehends the morphological responses of reef islands, including the effects of sea level rise. Wave, current, tide and topo-bathymetric data were collected during three expeditions to Rocas Atoll, totaling 75 days of in situ measurements. A spectral wave model has been implemented and validated for the Rocas Atoll. Our results demonstrated that the mechanism of circulation and the wave propagation that affects the reef islands morphology are controlled by the interaction of wave climate with the atoll topography. Being under mesotidal setting, there is a strongly tide modulated process in Rocas. The offshore wave climate is dominated by southeast trade wind wave and swell from south and north mid-latitude hemispheres. The swell occurrence has a marked seasonality whereas the southeast wind waves persist during the whole year. Offshore waves are filtered by the reef rim resulting in a more homogenous lagoon wave climate, which is controlled by tide and reef topography. Offshore extreme events are promoted by energetic swells, either from north or south hemispheres. However, extreme events in the lagoon only occur when such offshore events are combined with spring high tide. Wind waves that persistently break on the windward side of the atoll plays an important role on the overall circulation. They pump water into lagoon creating wave- generated currents that flow from the windward to the leeward side of the atoll. A water level threshold exists due to the large tidal oscillation, blocking inflow by wave pumping at lower water levels. This results in periodic variations in the relative importance of tidal controls in lagoon circulation along a tidal cycle interval. Such mechanism described for Rocas Atoll can be extended to other similar mesotidal atolls. The reef islands are located on the leeward of the atoll and present higher morphological changes in response to northern swell. However, no significant net erosion was observed on daily and seasonal time scale, with eroded parts being compensated by accretion on adjacent parts. Conversely, Farol Island had a substantial accretion on a decadal time scale changing from an elongated ridge morphology to horse-shoe shape with three ridges and an intertidal central depression. The changes in the planform configuration were characterized by ocean shoreline erosion and lagoon shoreline progradation, representing net lagoonward migration. Cemitério Island remains stable for the same period, anchored by exposed consolidated sediments on both shores. Results indicate the resilient nature of reef islands and their potential adjustment to changes in boundary conditions. In terms of wave refraction, Rocas Atoll works as a platform reef due to its morphology. Wave vectors converge mainly on the leeward side and an interference zone can be observed from the windward side trough the lagoon. Such refraction pattern controls the location of reef islands and shingle bank on Rocas. Sea level rise displaces the wave convergence zone according to the incident wave incidence climate (swell or wind wave). This indicates that under sea level rise scenarios areas prone to sediment accumulation may become less stable, although not implying in the erosion of reef islands. The results provided an unprecedented dataset for Rocas Atoll, which improves the understanding about the mechanisms that control its reef islands morphodynamics and their ability adapt to changes in boundary conditions. Os processos induzidos por ondas e marés em atóis são importantes forçantes da circulação, transporte de sedimentos e troca de água entre a laguna e oceano, que por sua vez, afetam a formação e estabilidade das suas ilhas recifais. Através da combinação de modelos numéricos e experimentos de campo, este trabalho teve por objetivo o estudo dos processos induzidos por ondas e marés no Atol das Rocas e suas implicações na dinâmica de sedimentos das ilhas recifais, considerando os efeitos do aumento do nível do mar. Experimentos de campo forneceram séries temporais de ondas, correntes, mares e informações topo-batimétricas ao longo de três expedições ao Atol das Rocas, totalizando 75 dias de levantamentos. Um modelo numérico de propagação de onda foi implementado e validado para a região. Os resultados demonstram que o mecanismo de circulação e de propagação de ondas, que afetam as ilhas recifais, é controlado pela interação do clima de onda com a topografia do atol, sendo fortemente modulados pelas flutuações de meso-maré. O clima de ondas ao largo do atol é dominado por vagas formadas pelos ventos alísios de sudeste e por ondulações geradas em latitude médias de ambos os hemisférios. A incidência das ondulações no atol apresenta uma forte sazonalidade enquanto que a vagas de sudeste persistem ao longo do ano. As ondas ao largo são filtradas pela borda do atol, resultando em um clima de ondas na laguna mais homogêneo e controlado pela maré e topografia do atol. Eventos extremos ao largo são ocasionados por ondulações energéticas tanto do hemisfério sul quanto do hemisfério norte. No entanto, os eventos extremos na laguna só ocorrem quando os eventos energéticos ao largo ocorrem em conjunto com maré alta de sizígia. As vagas que quebram constantemente no lado do atol exposto ao vento são importante forçantes na circulação geral do atol. A partir do processo de quebra, elas são responsáveis por bombear água para a laguna, criando intensas correntes geradas por ondas que fluem do lado exposto para o lado protegido. Este processo, modulado pela maré, resulta em variações periódicas da importância relativa da maré no controle da circulação. Foi também observada a presença de ondas longas dentro da laguna (infragravitacionais) provocada pela quebra do espectro de ondas incidente no recife. Através desses dados, o volume de fluxo de troca de água e o coeficiente de atrito no Barretão foram estimados. O mecanismo descrito para Rocas pode ser aplicado em outros atóis semelhantes sob regime de mesomaré, os quais ainda hoje têm sido pouco estudados. As ilhas recifais estão localizadas no lado protegido do atol e apresentam maiores modificações morfológicas em resposta a incidência de ondulações de norte. No entanto, não foi observado um balanço sedimentar negativo em escala diária e sazonal, com partes erodidas da ilha sendo compensadas por acresção nas partes adjacentes. Em escala decadal, a Ilha do Farol apresentou substancial acréscimo em área (59.6% em 75 anos), modificando sua forma alongada para uma forma de ferradura com formação de uma depressão central. Durante esse processo, o lado da ilha voltado para o oceano foi erodido, enquanto que o lado da laguna foi acrescido, caracterizando uma migração da ilha para a laguna. Não foram observadas modificações significativas na ilha do Cemitério, a qual está estabilizada atualmente pela presença de sedimentos consolidados expostos nos dois lados da ilha. Os resultados indicam que as ilhas são feições resilientes, capazes de se ajustar as mudanças nas condições de contornos. No processo de refração das ondas, devido a sua morfologia, o Atol das Rocas funciona com uma plataforma recifal. Os vetores de ondas convergem no lado protegido e zonas de interferência podem ser observadas no lado exposto e na parte central da laguna. A localização das ilhas e do banco Zulu está relacionada com o padrão de refração, que promovem locais favoráveis à deposição de sedimentos no atol. O aumento do nível do mar promove um deslocamento na posição de convergência das ondas de acordo com o tipo de onda incidente. Isto indica que neste cenário futuro, as áreas deposicionais podem se tornar mais instáveis no atol promovendo o deslocamento das ilhas, mas não necessariamente em uma erosão generalizada. Os resultados obtidos no desenvolvimento deste trabalho forneceram uma série de informações inéditas para o Atol das Rocas permitindo elucidar questões importantes acerca da capacidade de modificações das ilhas recifais em resposta aos processos oceanográficos dominantes no atol.

Para determinar o histórico deposicional e as fontes dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) na região amazônica nos últimos 120 anos, três testemunhos foram coletados na Baía do Guajará - PA. Esses testemunhos também foram datados com 210Pb, e analises da razão isotópica do carbono estável (δ13C) e de n-alcanos foram efetuadas. Ao longo dos três testemunhos, os resultados do δ13C e n-alcanos indicaram a predominância de matéria orgânica terrígena, derivadas de plantas do tipo C3. Entretanto, uma variação nesses valores foi observada em 1965. As concentrações de HPAs também apresentaram uma alteração por volta de 1965. Até 1965, os HPAs alquilados foram predominantes em relação à seu composto parental (metilfenantreno> fenantreno). Esses HPAs estão geralmente associados a fontes petrogênicas, entretanto, nenhuma evidência de petróleo foi observada. A maior proporção de HPAs alquilados pode estar relacionada a processos naturais, diagenéticos ou de biossíntese. Após 1965, as concentrações de HPAs aumentaram. As razões diagnósticas indicaram a predominância de HPAs pirolíticos, provavelmente relacionadas às queimadas efetuadas para criação de pastos. A diminuição do δ13C no período também deve estar relacionada à extração de madeira, que introduz uma grande quantidade de resíduos de vegetação nos sedimentos. In order to evaluate the historical deposition and sources of PAHs over the last 120 years (1890 to 2011) in the amazon region, three sediment cores were collected from Guajara Bay (state of Pará). The cores were also dated with 210Pb and n-alkanes and carbon isotopic ratios (δ13C) were measured. Throughout the cores, the δ13C and n-alkanes indicated the predominance of organic matter from terrigenous sources (C3 plants). Even though δ13C values and n-alkanes ratios remained representative of terrigenous sources, there was an abrupt variation around the middle 1960s. PAH concentrations also showed a variation around the late 1960s. Before 1960s, alkyl-PAHs concentrations were higher than those of their parental compound (methylphenanthrene > phenanthrene). These PAHs are usually associated with petrogenic inputs; however, no evidence of oil was observed. The higher proportion of alkyl-PAHs could be related to natural diagenetic and biogenic processes. After the 60s, PAH concentrations increased and diagnostic ratios showed a predominance of pyrolytic PAH, probably related to the forest fires used to create pastures. The deforestation can also be associated to the δ13C depletion found in the sediments, due to logging activities, which introduce more organic matter derived from vascular plants into the sediment.

O presente estudo compreende a análise de distribuição dos foraminíferos bentônicos vivos no talude continental da Bacia de Campos e Platô de São Paulo (entre 400 e 3000 m de profundidade), buscando entender os processos condicionantes dessa distribuição. Dados sedimentológicos, geoquímicos e microfaunísticos permitiram identificar três grupos na área de estudo. O grupo I inclui amostras do talude superior, médio e inferior (400-1300 m de profundidade), e é caracterizado por valores maiores de densidade de foraminíferos bentônicos, carbono orgânico total, concentração de fitopigmentos, biomassa de bactérias, menores valores de sortable silt e de conteúdo de carbonato de cálcio, e pela presença de espécies como Globocassidulina subglobosa, Reophax scorpiurus, Reophax subfusiformis, Reophax spiculotestus e Epistominella exigua. O grupo II, constituído de amostras do talude inferior e Platô de São Paulo (1900-3000 m de profundidade), é caracterizado por menores densidades de foraminíferos bentônicos, carbono orgânico total, concentração de fitopigmentos, biomassa de bactérias, maiores valores de sortable silt e de conteúdo de carbonato de cálcio, e pela presença de espécies como Saccorhiza ramosa, Rhizammina algaeformis, Karrerulina sp2. e Hyperammina rugosa. O grupo III (1900-3000 m de profundidade) diferencia-se do grupo II pela presença da Glomospira gordialis, Pyrgoella irregularis e Reophax helenae. Constatou-se que os processos hidrossedimentares (p.e. ação da Corrente do Brasil e Corrente de Contorno Intermediária junto ao fundo), o fluxo vertical de matéria orgânica particulada e concentração de fitopigmentos no sedimento são fatores controladores das condições tróficas no ambiente e estão relacionados às feições de mesoescala (meandros e vórtices de Cabo Frio, Cabo de São Tomé e Vitória), determinando, assim, variações na microfauna de foraminíferos bentônicos vivos na Bacia de Campos. The present study comprises the analysis of the distribution of living benthic foraminifera on the continental slope of Campos Basin and Plateau of São Paulo (400-3000 m water depth) in order to understand the environmental processes determining this distribution. Sedimentological, geochemical and microfaunal data indicated the existence of three groups in the study area. Group I includes samples from the upper and middle slope (400-1300 m water depth) and is characterized by high values of benthic foraminifera density, total organic carbon, phytopigment concentration, biomass of bacteria, lower values of sortable silt and calcium carbonate content, and the presence of species such as Globocassidulina subglobosa, Reophax scorpiurus, Reophax subfusiformis, Reophax spiculotestus and Epistominella exigua. Group II, consisting of samples of the lower slope and Plateau of São Paulo (1900-3000 m water depth), is characterized by lower densities of benthic foraminifera, total organic carbon, phytopigment concentration, biomass of bacteria, higher values of sortable silt and calcium carbonate content, and the presence of species such as Saccorhiza ramosa, Rhizammina algaeformis, Karrerulina sp2. and Hyperammina rugosa. Group III (1900-3000 m water depth) differs from group II due to the presence of Glomospira gordialis, Pyrgoella irregularis and Reophax helenae. Hydro-sedimentary processes (e.g. action of the Brazil Current and Intermediate Western Boundary Current), the particulate organic matter flux and phytopigment concentration in the sediment are factors controlling the trophic conditions in the environment, and are related to features of mesoscale (meanders and Cabo Frio, Cabo de São Tomé and Vitória eddies), thereby determining changes in living benthic foraminifera in Campos Basin.

Em um mercado de comércio internacional cada vez mais competitivo existe a necessidade de a infraestrutura do sistema portuário brasileiro modernizar-se, tornando-se mais eficiente do ponto de vista operacional e com capacidade para receber navios de maior porte. Neste cenário, as técnicas de projeto de espaços náuticos precisam ser revistas, utilizando-se de ferramentas mais sofisticadas que permitam otimizar os dimensionamentos sem deixar de lado as questões da eficiência e, principalmente, da segurança operacional. O presente trabalho apresenta uma abordagem experimental para análise do projeto das dimensões de canais de acesso e bacias portuárias, fundamentada no desenvolvimento de um simulador de manobras de navios em modelo físico de escala reduzida, denominado Simulador Analógico de Manobras SIAMA 2014. Além disso, é proposto um sistema completo para avaliação das condições de manobrabilidade de espaços náuticos portuários, desde a calibração da ferramenta de simulação, até a verificação de cenários complexos e situações de emergência. O SIAMA 2014 e o sistema desenvolvido foram aplicados em um estudo de caso, que contou com a participação de práticos e autoridades portuárias na realização de simulações de manobras para verificação das condições de atracação no novo berço do Terminal Portuário Marítimo de Ponta da Madeira, em São Luís do Maranhão. Os resultados deste estudo foram apresentados e discutidos, de forma a mostrar a importância da utilização de modelos físicos reduzidos na simulação de manobra de navios. In an increasingly competitive international trading market there is a need for modernizing the infrastructure of the Brazilian port system, becoming more efficient from an operational point of view and with ability to handle larger vessels. In this scenario, the port approach channels design techniques need to be reviewed, using more sophisticated tools to improve the design without forgetting important questions such as efficiency and, especially, operational safety. This paper presents an experimental approach to evaluate the design of the dimensions of port channels and manoeuvring areas, based on the development of a shiphandling simulator for physical scale models, called Analogic Manouevring Simulator SIAMA 2014. Besides, it is proposed a complete system to evaluate the manoeuvring conditions of port approach channels, since calibration of the simulation tool to check complex scenarios and emergency situations. The SIAMA 2014 and the system developed were applied in a case study, in which pilots and port authorities performed manoeuvring simulations to verify the shiphandling conditions in the new berth of the Maritime Port of Ponta da Madeira in São Luis, Maranhão. The results of this study were presented and discussed in order to show the importance of using physical models in simulation of ship manoeuvering.

O complexo estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape, localizado na porção sul do litoral do Estado de São Paulo, integra uma importante reserva ambiental e um ecossistema costeiro extremamente produtivo. A região abriga o canal do Valo Grande, construído há mais de 160 anos, o qual favorece a introdução água doce do rio Ribeira de Iguape diretamente no sistema estuarino contribuindo à importantes alterações biogeoquímicas como o aporte de nutrientes, metais e outros elementos pouco solúveis, que acabam tendo como destino os sedimentos. No presente trabalho foi realizada a coleta de amostras da coluna de água e de sedimentos de superfície ao longo do complexo estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape e ambientes contíguos. Também houve a realização de perfis de sedimento na região sul do estuário, considerada mais preservada. O objetivo principal foi avaliar os processos que regem a distribuição dos Elementos Terras Raras (ETR) nos sedimentos do sistema, conhecendo as propriedades hidroquímicas do sistema, associando e comparando os ETR a outros elementos presentes em baixas concentrações, de modo natural ou resultantes de alterações de origem antrópica, utilizando padrões de fracionamento, anomalias e assinatura geoquímica de minerais que atuam na distribuição dos ETR verificando seu potencial para evidenciar a origem e interpretar níveis naturais e efeitos antrópicos aos quais o Complexo está submetido. Os resultados mostraram que as características hidroquímicas na região norte do Complexo encontram-se fortemente influenciadas pelo aporte de águas fluviais via Valo Grande e pelos processos biogeoquímicos associados a ele, enquanto a região sul apresentou-se mais conservada, mostrando equilíbrio biogeoquímico natural de sistemas estuarinos, oferecendo maior suporte à produção primária. Nos sedimentos de superfície, as concentrações elementares de Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Fe, Hg, Hf, P, Pb, Rb, Sb, Sc, Th, U, Zn, Zr e ETR* apresentaram distribuição bastante relacionada às características deposicionais/texturais, de forma que a maioria destes elementos tiveram maiores concentrações em regiões de baixa energia hidrodinâmica, no interior do rio Ribeira de Iguape e no mar Pequeno. Considerando como referência os valores guias de qualidade dos sedimentos canadenses (TEL e PEL), os elementos As, Cd, Pb, Cr, Hg e Zn apresentaram concentração abaixo dos valores que indicam frequente ocorrência de efeitos adversos nos organismos aquáticos (PEL), mas foi observado que em alguns locais, As, Cr, Pb e Zn superaram os valores de concentração que indicam uma baixa probabilidade de ocorrência de efeitos adversos à biota (TEL). Fatores de enriquecimento calculados com relação à crosta continental superior (FEUCC) e ao background geoquímico regional (FEBG) apontaram regiões onde ocorrem concentrações de Pb, P e Sb acima dos níveis considerados naturais, entretanto evidenciaram que os altos valores de As e Cr estariam relacionados a um enriquecimento natural dos sedimentos na região. No caso dos ETR, o FEUCC e FEBG indicaram enriquecimento na região do mar adjacente ao estuário e em estações no rio Ribeira e no Valo Grande. A aplicação de modelagem através da regressão múltipla linear mostrou que os valores, que seriam normalmente considerados anômalos, são naturais e refletem a presença de minerais pesados nestes locais. Outros elementos que parecem naturalmente enriquecidos onde há ocorrência minerais pesados são: As, Ca, Cr, Th, U, além dos elementos ditos sinalizadores, como Hf e Zr. Anomalias de Ce mostraram a possível relação com processos de oxidação de Ce+3 a Ce+4 mediada biológicamente nas zonas mais produtivas do estuário. Dos quatro perfis de sedimento obtidos na região sul do estuário, três mostraram seções com valores de FEUCC e FEBG para Pb que sugerem contribuição antrópica. Tais padrões decrescem em direção ao sul do sistema, porém praticamente não mostram variação temporal. Nenhuma concentração de Pb superou o valor de TEL nos testemunhos estudados. Zn e Hg mostraram enriquecimentos pontuais em diferentes seções do testemunho T3. Com relação aos ETR, houve novamente a observação de enriquecimento causado por minerais pesados, e os teores modelados parecem refletir níveis naturais para estes elementos nos quatro testemunhos. Tais informações podem ser utilizadas na ampliação do uso de ferramentas biogeoquímicas de avaliação e prevenção de riscos aos quais o sistema estudado está sujeito, e na tomada de decisão pelo poder público no sentido da conservação ambiental da região. The estuary-lagoon complex of Cananéia-Iguape, in the southern portion of the coast of São Paulo state, is part of an important environmental reserve and an extremely productive coastal ecosystem. The region encloses the Valo Grande channel, built more than 160 years ago, which favors the introduction of fresh water from Ribeira de Iguape river directly into the estuarine system contributing to important biogeochemical changes in the region. Through this channel, many nutrients arrive at the estuary, as well as, metals and other slightly soluble elements, that end up as sediments. In this research, samples of the water column and surface sediments were collected in the estuary-lagoon complex of Cananéia-Iguape and contiguous environments, as well as, sediment profiles in the south of the estuary, considered to be the most conserved region. The main objective of this study was to evaluate the processes that govern the distribution of rare earth elements (REE) in the sediments of the system, associating and comparing them to other elements, both essential and toxic, using fractionation patterns, anomalies and the geochemical signature of minerals that act in the distribution of REE to evaluate the origin and interpret natural levels and the amplitude of possible anthropic effects to which the Complex is submitted. The results show that the hydrochemical characteristics in the northern region of the complex are strongly influenced by the provision of fresh water through Valo Grande channel and its resulting biogeochemical processes, while the southern region is more conserved, showing the natural biogeochemical balance of estuarine systems, offering greater support to primary production. The elemental concentrations of Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Fe, Hg, Hf, P, Pb, Rb, Sb, Sc, Th, U, Zn, Zr and REE* in the surface sediments, show distribution related to depositional/textural characteristics, in such a way most of these elements presented their highest concentrations in regions of recognized low hydrodynamic energy, in the Ribeira de Iguape river and Mar Pequeno region. A comparison of the values obtained for As, Cd, Pb, Cr, Hg and Zn with the Canadian sediment quality guidelines (TEL and PEL) shows that none of the evaluated elements reached concentrations indicating a frequent occurrence of negative effects on aquatic organisms (PEL), however, As, Cr, Pb and Zn have sometimes exceeded concentration values indicating a low probability of occurrence of adverse effects on biota (TEL). Enrichment factors calculated in relation to the upper continental crust (FEUCC) and the regional geochemical background (FEBG) pointed out regions where Pb, P and Sb accumulated above the levels considered natural, however have shown that the high values of As and Cr are related to a natural enrichment of the sediments in the region. For the REE, FEUCC and FEBG indicated enrichment in the sea region adjacent to the estuary and at stations in Ribeira de Iguape river and Valo Grande. Data modeling through linear multiple regression showed that the values, which would normally be considered anomalous, are natural and reflect the presence of heavy minerals at these sites. Other elements that appear to be naturally enriched where there is the indication of occurrence of such minerals are As, Ca, Cr, Th, U, in addition to the signaling elements Hf and Zr. Ce anomalies showed a possible relationship with biologically mediated Ce+3 to Ce+4 oxidation processes in the most productive areas of the estuary. Out of the four sediment profiles obtained in the southern region of the estuary, three showed sections with FEUCC and FEBG values for Pb suggesting anthropogenic contribution. Such values decrease towards the south of the system, however showed a small time variation. None of the obtained Pb values overcame the values of TEL for such sediment profiles. Zn and Hg showed one-off enrichments in different sections of T3 sediment core. Regarding REE, there was again the observation of enrichment caused by heavy minerals in one of the sediment cores, and the modeled contents seem to reflect natural levels for these elements in the four cores. Such information can be used in the expansion of the biogeochemical tools for assessment and prevention of the risks to which the studied system is subject and in the decision making by the public sector towards the environmental preservation of the region.

The production and the usage of plastic material increases since the decade of 1950. Nowadays, the elevated production rate, the misusing and the waste turned plastic material in an urgent environmental and economic problem. One of the major environmental problems related to this issue is the contamination of marine environments by microplastics. These constitute plastic particles of size between 1 and 5 mm. Microplastics might occur by breaking of larger plastic pieces or as a manufactured product. The plastic pellets are among this second class, these are small plastic spherules (≥ 5 mm) used in the plastics industry as raw material for the production of manufactured products. It is hypothesized that plastic pellets reach the marine environment due to losses in port terminals or accidental and intentional releases by commercial ships. The present study evaluated the contamination of the coastal zone by microplastics in different spatial and temporal scales. This evaluation approached the dispersion of microplastics in coastal zones, and used the spatial distribution, the stranding and the accumulation of plastic pellets in sandy beaches as a proxy to disclose the behavior of the variation of microplastics in coastal zones. The results of the present paper reveal that microplastics vary both in small and large temporal and spatial scales. Therefore, the present paper brings new insights to the knowledge on microplastics pollution in coastal zones, which might give a new baseline to methodological approaches adopted in management and monitoring programs. A produção e o consumo de plásticos vêm aumentando desde a década de 1950. Nos dias de hoje, a taxa elevada de produção, o mal-uso e o desperdício tornaram os plásticos em um problema ambiental e econômico urgente. Um dos principais problemas relacionados à esta questão é a poluição dos ambientes marinhos por microplásticos. Estes constituem partículas de plástico de tamanho que varia entre 1 e 5 mm. Microplásticos podem ocorrer em decorrência da quebra de pedaços de plásticos grandes ou podem ocorrer como um produto fabricado. Os grânulos de plástico estão nesta segunda categoria, estes são pequenas esférulas de plástico (≥ 5 mm) utilizadas como matéria prima para a produção de utensílios variados pela indústria dos plásticos. A hipótese é de que os grânulos de plástico cheguem ao ambiente marinho a partir de perdas em terminais portuários ou após liberações acidentais ou intencionais por embarcações comerciais. O presente estudo avaliou a contaminação da zona costeira por grânulos de plástico em diferentes escalas espaciais e temporais. Esta avaliação abordou a dispersão de microplásticos em regiões costeiras e utilizou a distribuição espacial o aporte e o acúmulo de grânulos de plástico como um modelo para desvendar o comportamento da variação de microplásticos em zonas costeiras. O presente estudo revelou que os microplásticos varia em escalas espaciais e temporais grandes e pequenas. Os resultados apresentados aqui podem conferir embasamento e questões metodológicas para serem adotadas em estratégias de monitoramento e gestão.

A análise batimétrica e sísmica de alta resolução realizadas na Plataforma Continental Externa e Talude ao largo da Ilha de São Sebastião permitiu elaborar um modelo morfológico e sedimentar para região. A Plataforma Continental Externa apresenta uma morfologia extremamente irregular, com presenças de montiformas, escarpas e depressões erosivas. Estas feições e os seus sedimentos superficiais são de origem carbonáticas. Na região da quebra da Plataforma e Talude superior ocorre um intenso processo erosivo, causada pela ação da Corrente do Brasil ao longo do tempo, formando canais e escarpas na região. Ao longo do Talude observam-se inúmeras feições que estão distribuídas por faixas de profundidade. Nos setores mais rasos observam-se há presença de ondas de sedimento e pockmarks ativos e inativos. Abaixo dos 1000 metros as feições predominantes são os canais e depósitos contorníticos, como o Canal de Santos, que possui expressão regional, localizado paralelamente ao talude. Esses depósitos e canais contorníticos são formados e retrabalhados pela incidência das Correntes de Contorno Intermediária (CCI) e da Corrente Contorno Profunda, que sofreram variações ao longo do tempo. The analysis of high-resolution bathymetric and seismic data from the Outer Continental Shelf and Slope in front of São Sebastião\'s Island allowed us to elaborate a morphological and sedimentary model for the region. The Outer Continental Shelf has an extremely irregular morphology, with the presence of montiforms, scarp and erosive depressions. These features and surface sediments are carbonate. In the shelf break and upper slope occurs an intense erosion, caused by the action of the Brazil Current through time, forming channels and scarps in the area. It was observed that the features over the slope are distributed by depth ranges. In shallower sectors was found active and inactive feature such as sediment waves and pockmarks. Below 1000 meters the predominant features are channels and contourite deposits such as Santos\'s Channel, which has a regional expression and is located parallel to the slope. The formation and rework of these features occurs by the incidence of intermediate boundary current (IBC) and deep boundary current (DBC) and their variation through time.

Mid- and Late Holocene paleoceanographic changes over the S/SE Brazilian continental shelf have been accessed through a multi-proxy approach. Sedimetological, geochemical and microfaunal proxies were investigated in three high resolution marine sedimentary cores collected along the S/SE Brazilian shelf and discussed under a regional and global oceanographic and climatic perspective. The depositional processes of the S/SE Brazilian margin were submitted to two different hydrodynamic controls during Mid- and Late Holocene: (i) the northward penetration of the La Plata River Plume, bringing La Plata River derived sediments, and (ii) the high energetic Brazil Current onshore/offshore movements transporting SE Brazilian derived sediments for the northernmost part of the Santos Basin (25°S) during the Mid-Holocene. In the Late Holocene, especially after 3000 yr cal. BP, La Plata River derived sediments reached up to 25°S, highlighting a stronger influence of the La Plata River over the S/SE Brazilian shelf as a result of increase in precipitation over the La Plata River drainage basin. As the La Plata River colder and less saline waters influence over the S/SE Brazilian shelf increased, the oligotrophic waters of the shelf were fertilized, promoting enhancement of surface waters primary productivity and seafloor exportation. In the vicinity of 25°S, surface waters primary productivity was also enhanced by increase in colder and less saline South Atlantic Central Waters (SACW) shelf penetration. An overall a background trend of lower water temperature and salinities corroborates to a stronger influence of the La Plata River Plume waters during the Late Holocene as a result of higher precipitation over SE South America. This trend followed the summer insolation at 30°S, in accordance to other proxy records and numerical models. In the northernmost part of study area, superimposed to the general background trend, two major temperature and salinity negative incursions with abrupt contacts centered at 5500 yr cal. BP and after 2800 yr cal. BP highlight multi-centennial scale changes, possibly related to SACW shelf penetrations due to persistent NE winds. These changes occurred simultaneously to rapid climatic events at regional and global spatial scale. AMOC slowdown events, mediated by amplifying mechanisms, are the proposed triggering mechanism for the changes observed in the SE Brazilian shelf records. The amplifying mechanisms may have changed throughout time and as atmospheric teleconnections are not yet fully understood we hypothesize that different modes of climatic variability, such as ENSO and the South Atlantic dipole, may have acted as mediators during Mid- and Late Holocene. Neste estudo uma visão multi-proxy foi aplicada na compreensão das mudanças nas condições oceanográficas em que a plataforma continental S/SE Brasileira foi submetida ao longo do Holoceno Médio e Tardio. Para isso proxies sedimentológicos, geoquímicos e microfaunísticos foram estudados em três testemunhos marinhos de alta resolução coletados ao longo da plataforma S/SE do Brasil e discutidos sob uma perspectiva oceanográfica e climática regional e global. No Holoceno Médio e Tardio, os processos deposicionais da plataforma S/SE Brasileira foram influenciados por dois processos hidrodinâmicos distintos: (i) a presença da Pluma do Rio La Plata, trazendo sedimentos oriundos da Bacia de drenagem do Rio La Plata, e (ii) os movimentos onshore/offshore da Corrente do Brasil, no Holoceno Médio, trazendo sedimentos oriundos da margem SE Brasileira para porção norte da Bacia de Santos (25°S). A zona de influência do Rio La Plata estendeu-se a latitudes mais ao norte atingindo 25°S, no Holoceno Tardio, especialmente nos últimos 3000 anos, como resultado do aumento nos regimes de precipitação sobre a Bacia de drenagem desse rio. As águas superficiais da plataforma S/SE Brasileira foram fertilizadas pelas águas mais frias e menos salinas da Pluma do Rio La Plata, disponibilizando mais matéria orgânica para o sistema bentônico. Nas proximidades de 25°S, a penetração na plataforma da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) também promoveu aumento na produtividade primária das águas superficiais. Ao longo do Holoceno Médio e Tardio, uma tendência geral de diminuição da temperatura e salinidade das águas superficiais corrobora com uma maior influência da Pluma do Rio La Plata sobre a plataforma S/SE Brasileira como consequência de um aumento na precipitação no SE da América do Sul. Essa tendência segue a tendência da insolação de verão em 30°S, e concorda com outros registros proxy e modelos numéricos. Na porção norte da área de estudo, sobreposta à tendência geral, duas grandes incursões negativas temperatura e salinidade, com contatos abruptos, centradas em 5500 anos cal. BP e depois de 2800 anos cal. BP sugerem a ocorrência de mudanças de escala multi-centenárias, possivelmente relacionadas a penetração da ACAS na plataforma em decorrência de ventos de NE persistentes. Estas mudanças ocorreram simultaneamente a eventos rápidos climáticos em escala regional e global. Eventos de desaceleração da AMOC, mediada por mecanismos de amplificação, são propostos como o mecanismo responsável por desencadear estas mudanças (triggering mechanism). Os mecanismos amplificadores podem ter mudado ao longo do tempo e dado o não total entendimento das teleconexões atmosféricas do sistema climático, colocamos como hipótese que, no Holoceno Médio e Tardio, diferentes modos de variabilidade climática tais como, ENSO e dipolo do Atlântico Sul, podem ter atuado.

A deriva litorânea é estudada no litoral sul do Espírito Santo através de diferentes técnicas: distribuição de Minerais Pesados (MP); modelo conceitual Análise de Transport de Sedimento (Sediment Trend Analysis - STA), através da variação de parâmetros texturais do sedimento; dados de clima de onda entre 1997 e 2010 do modelo global WaveWatch III propagados para a zona costeira através do modelo Delft-3D, fornecendo parâmetros necessários para as equações de deriva; e imagens de satélite e fotografias aéreas para avaliar a variação espaço-temporal da morfologia costeira. O modelo STA mostrou-se confiável apenas nos dois setores ao norte, enquanto nos demais os resultados foram mascarados por altos teores de MP e/ou carbonato e a entrada de outras fácies no sistema; as equações representaram bem a variação da morfologia costeira na área de estudos. De maneira geral, os setores ao sul apresentaram transporte longitudinal para sul, e os setores ao norte, para norte, fato relacionado à batimetria local. A orientação da linha de costa auxiliou na compreensão dos fenômenos erosivos, pois em sua maioria estão orientados no sentido NEN, formando 45º com as ondas dos setores de ESE e SE. Longshore drift is studied in the southern portion of Espírito Santo through different techniques: Heavy Minerals (HM) distribution; the conceptual model Sediment Trend Analysis (STA) by sediment textural parameters fluctuation; wave climate data between 1997 and 2010 from WaveWatch III propagated to the coastal zone through Delft-3D model, providing the required data for longshore drift equations; and satellite images and aerial photograph to survey time-space coastline variations. The STA model appears to be trustworthy only within the northern sectors, as high HM and/or carbonate content and different facies input into the system may mask the results. Broadly speaking, the southern sectors showed longshore transport southward, while northern sectors showed northward longshore transport, which is related to local bathymetry. Shoreline azimuth helped understanding the location of erosive zones, since most of them are turned NEN, 45o with ESE and SE wave sectors.

Estudos de acumulações de gás raso e os efeitos destes fenômenos nas ondas sísmicas são objeto de trabalho de diversos pesquisadores em diferentes partes do planeta. As respostas das acumulações de gás nas ondas sísmicas se diferenciam pelas diversas frequências dos equipamentos sísmicos e trazem informações importantes no que concerne à formação e evolução dos ambientes em questão. O Canal da Bertioga se situa no litoral Sul do Estado de São Paulo, Brasil, e consiste em um ambiente de características estuarinas que conecta a plataforma continental, em sua desembocadura oceânica, e a Baixada Santista em sua desembocadura continental. Trata-se de um sistema de baixa hidrodinâmica, com profundidades máximas de 18m, e sofre influência de seus afluentes oriundos da serra do mar. Na presente pesquisa, foram utilizadas as fontes Pinger (24 kHz), Chirp (2 - 8 kHz) e Boomer (0,5 - 2 kHz) operando simultaneamente para o levantamento de dados geofísicos e amostragens superficiais com um amostrador de mandíbulas do tipo Van Veen. Foram também obtidos cinco testemunhos sedimentares, dos quais foram obtidos dados de taxa de sedimentação. O levantamento sísmico permitiu a identificação de diversas fácies acústicas de gás nos sedimentos assim como padrões de escape. Em função da identificação dos padrões de ocorrência destas formações de gás se pôde dividir o Canal da Bertioga em três setores: Estreito, Largo do Candinho e Canal Leste. No trecho denominado de Estreito as Coberturas acústicas foram predominantes com pouca variação de cota (± 3 m), os escapes de gás foram menos ocorrentes se comparados às outras áreas e se deu especialmente em forma de Pináculos de Turbidez. No Largo do Candinho predominaram as Sombras Negras e Coberturas Acústicas muito rasas, em torno de 1 a 2 m do substrato, com grande ocorrência de escape de gás do tipo Plumas Acústicas. Por fim, O Canal Leste apresentou as maiores variações nas cotas das Coberturas Acústicas, com ocorrências mais profundas (8 m em média) e escapes de gás em forma de Plumas Intrassedimentares. Foram definidas unidades estratigráficas deposicionais que contribuíram para a proposição de uma compartimentação do canal, em função dos padrões de ocorrência de gás. A fonte boomer permitiu identificar quatro unidades estratigráficas No Canal Leste, duas no Largo do Candinho e apenas uma no Estreito, neste último trecho a penetração do sinal foi especialmente comprometida em função da constante ocorrência das Coberturas Acústicas. Diante destas evidências pôde-se concluir que o Canal da Bertioga evoluiu como dois sistemas distintos, os quais foram separados durante as regressões marinhas e conectados novamente em trato de mar alto. A mudança brusca das cotas de ocorrência das Coberturas Acústicas entre o Canal Leste e o Largo do Candinho, além de evidências de falhamentos neotectônicos do Pleistoceno tardio sugerem que a conexão destes ambientes (Estreito + Largo do Candinho e Canal Leste) pode ter sido abrupta. Studies of shallow gas accumulations and the effects of these components in the seismic waves are studied by several researchers in different parts of the world. The responses of the gas accumulations in the seismic waves are distinguished by different frequencies of seismic equipment and provide important information regarding the formation and evolution of the environments. The Channel of Bertioga is located on the southern coast of São Paulo, Brazil, and it\'s an environment with estuarine characteristics that connects the Sea of Bertioga to its oceanic mouth, and the city of Santos to it\'s continental mouth. This is a low hydrodynamic system with maximum depths of 18m, and is influenced by its tributaries from the Serra do Mar mountains. The present study was conducted with the sources Pinger (24kHz), Chirp (2 - 8 kHz) and Boomer (0.5 - 2 kHz) operating simultaneously for the geophysical survey data, surficial sediment sampling was made with a Van Veen grab. Five cores were also acquired, of which the sedimentation rate was obtained. The seismic survey allowed the identification of several buried gas facies and seepages. Regarding the patterns in the occurrence of gas formations the Bertioga Channel could be split into three sectors: The Narrow Sector, Candinho and Eastern Sector. In the Narrow part, the Acoustic Blankings were predominant with little variation in elevation (± 3 m), seepages occurred less compared to other areas and were mostly consisting of Turbidity Pinnacles. In the Candinho sector, Black Shadows and Acoustic Blankets about 1 to 2m of the substrate prevailed, with high occurrence of seepages in the form of Acoustic Plumes. Finally, the Eastern Sector had the highest changes in the levels of Acoustic Blankets, with the deepest occurrences (8m on average) and seepages in the form of Intrasedimentary Plumes. Some stratigraphic units were defined, which contributed to the previous division by the gas occurrences. The Booomer source allowed the identification of four Stratigraphic Units inthe Eastern Channel, two in the Candinho sector and only one Stratigraphic Unit in the Narrow Sector. In the last sector signal penetration was particularly compromised due to the constant occurrence of Acoustic Blankets. Given this evidence, it was concluded that the Bertioga Channel evolved as two distinct systems, which were separated during the marine regressions and re-connected during marine transgressions. The sudden change in the depths of occurrence in Acoustic Blankets between the Eastern Channel and Candinho, and evidence of neotectonic faulting in the Late Pleistocene suggest that the connection of these environments (Narrow Sector + Candinho and Canal East) may have been abrupt.

O presente estudo visou investigar os efeitos da ressuspensão do sedimento e enriquecimento orgânico por diferentes microalgas na estrutura das comunidades microbianas do sedimento. Para tanto dois experimentos laboratoriais separados foram realizados (Nov-Dez/2009 e Abr-Maio/2011) com o intuito de simular as condições de ressuspensão e pulsos de produtividade primária observadas em campo e assim observar como a comunidade microbiana do sedimento é influenciada por esses eventos. Ambos os experimentos foram mantidos por um total de 30 dias após o tratamento, durante os quais amostras para análises sedimentares, densidade de procariotos e composição da comunidade bacteriana foram tomadas em seis períodos diferentes. A camada superficial do sedimento foi estudada mais detalhadamente e mostrou que tanto a chegada de material algal quanto a ressuspensão são responsáveis por mudanças significativas na densidade, metabolismo e composição da comunidade bacteriana do sedimento. Ainda, a chegada de diferentes tipos de algas ao sedimento (fitoflagelados e diatomáceas) levou a diferentes repostas tanto na densidade quanto na diversidade dos micro-organismos sedimentares. A estrutura vertical dos micro-organismos na coluna sedimentar também foi estudada. A chegada de material algal no sedimento não levou a grandes mudanças na estrutura da comunidade mais profundas da coluna sedimentar. A estabilidade criada pelo ambiente experimental parece ter levado a um aumento tanto da densidade quanto da diversidade microbiana na camada intermediária do sedimento, em ambos os tratamentos e no controle. Já a ressuspensão parece influenciar de forma mais efetiva a distribuição dos micro-organismos na coluna sedimentar, devido a mistura da coluna sedimentar e mudanças nas condições redox das camadas sedimentares. Concluindo, tanto a chegada de alimento no sedimento, como eventos de ressuspensão são responsáveis por mudanças significativas na comunidade microbiana dos sedimentos costeiros. The present study aimed to investigate the effects of sediment resuspension and organic enrichment by different microalgae on the sedimentary microbial community structure. We run two separate laboratory experiments (Nov-Dec/2009 and Apr-May/2011) to simulate resuspension conditions and pulses of primary productivity observed in the field, and analyze how these events affect the microbial community. Both experiments were maintained for a total of 30 days following treatment when samples were taken for sedimentary analysis, prokaryotic density and bacterial community analyses at six different sampling times. The sediment surface layer was studied in more detail, and showed that both the input of algal material and resuspension are responsible for significant changes in density, metabolism and bacterial community composition. Also, the arrival of different types of algae to the sediment (phytoflagellates and diatoms) led to different responses in both density and diversity of sedimentary microorganisms. The vertical structure of microorganisms in the sediment column was also studied. The arrival of algal material in the sediment did not show important changes in community structure of the deeper sedimentary layers. The stability created by the experimental environment seems to increase both the density and diversity of microbes in the middle layer of sediment in both treatments and control. On the other hand resuspension seems to influence more effectively the distribution of microorganisms in the sedimentary column due to sediment mixing and changes in redox conditions of different layers. In conclusion, both the arrival of food on the sediment and resuspension events is responsible for important changes in the coastal sediment microbial communities.

O objetivo da presente tese é o de documentar, em escala milenar, as variações paleoclimáticas e paleoceanográficas superficiais do Atlântico Sul Ocidental desde o Último Máximo Glacial. Com esta finalidade, foram obtidas estimativas de paleotemperatura, paleossalinidade e paleoprodutividade baseadas na análise de fauna de foraminíferos planctônicos, isótopos estáveis de oxigênio e carbono em Globigerinoides ruber e nove datações de radiocarbono em amostras de um testemunho coletado na Bacia de Santos. Os dados foram complementados com a reanálise de outro testemunho previamente coletado em outro setor da mesma Bacia. Os resultados demonstram que as mudanças paleoceanográficas registradas no período analisado podem ser parcialmente explicadas por variações na exportação de calor e sal para o hemisfério norte relacionadas à atividade da célula de transporte meridional e à configuração das correntes superficiais associadas à circulação atmosférica. Outra parte significativa da variabilidade parece estar relacionada à intensidade do Sistema de Monção da América do Sul resultante de variações na insolação de acordo com o ciclo de precessão. Os principais desvios da tendência de variação da composição isotópica da água do mar esperada em função das mudanças de insolação coincidem com os grandes pulsos de degelo ocorridos em torno de 19, 14 e 8,2 mil anos AP. The goal of this thesis is to document the paleoclimatic and paleoceanographic changes occurred at the millennial scale since the Last Glacial Maximum at the surface Western South Atlantic. Paleotemperature, paleosalinity and paleoproductivity estimates were obtained for this purpose based on faunal changes of foraminifera assemblages, carbon and oxygen stable isotopes in Globigerinoides ruber and nine radiocarbon datings in a core retrieved at Santos Basin. These data were supplemented by the reanalysis of a second core previously analyzed from a different sector of the same basin. The results demonstrate that paleoceanographic changes recorded in the analyzed period may be partially explained by changes in the heat and salt export to the northern hemisphere related to the meridional overturning cell and the surface currents related to atmospheric circulation. Another significant portion of the observed variability seems to be related to changes in the strength of the South American Monsoon System resulting from insolation changes according to the precessional cycle. The main departures from the expected trend of variation in the isotopic composition of seawater related to insolation changes coincide with great meltwater pulses occurred around 19, 14, and 8.2 kyr BP.

Os isótopos de oxigênio (18O) e carbono (13C), registrados nas testas dos foraminíferos são descritores mensuráveis (proxies) da paleotemperatura e paleoprodutividade, respectivamente, amplamente utilizados em estudos paleoceanográficos. Em amostras de sedimento marinho, o tamanho de testa dos foraminíferos é uma importante fonte de variabilidade isotópica que não limita o uso destes proxies, desde que a mesma seja conhecida e entendida. No presente estudo, analisou-se o sinal de 18O e de 13C em testas da espécie bentônica, Cibicidoides wuellerstorfi, e das espécies planctônicas, Globigerinoides ruber (branca) e Globorotalia truncatulinoides (dextral) retidas em quatro frações de tamanho de malha de peneiras (150-250, 250-300, 300-355 e >355µm). Foram utilizadas amostras de topo de dois testemunhos localizados na Margem Continental Brasileira (em torno de 2000 metros de lâmina d´água). Foi comparado o sinal isotópico das amostras com o sinal isotópico da água do mar atual da região de estudo. Foi observado que C. wuellerstorfi calcifica em equilíbrio de 18O e com um desequilíbrio positivo (0,2-0,3) de 13C com respeito á água do mar de fundo. Os valores isotópicos desta espécie não variaram (13C) ou variaram levemente (18O) com o aumento no tamanho. Os valores de 18O registrados em G. ruber (branca) não apresentaram tendência com o tamanho de testa e refletiram uma profundidade aparente de calcificação na superfície do oceano (entre 0-100 metros). Os valores de 18O registrados em G. truncatulinoides (dextral) apresentaram aumento com o tamanho de testa (até 1,22) e refletiram uma profundidade aparente de calcificação em águas da termoclina (entre 200-400 metros). O sinal de 13C aumentou com o tamanho de testa tanto em G. ruber (branca) (até 1,85), como em G. truncatulinoides (dextral) (até 1,26). Os valores de 13C referentes aos maiores tamanhos de testas estão mais próximos dos valores de 13C da água do mar da profundidade aparente de calcificação estimada para cada espécie. Este trabalho corrobora a importância da seleção do tamanho de testa dos foraminíferos em estudos paleoceanográficos para a região de estudo, especialmente no sinal de 13C em foraminíferos planctônicos. Stable oxygen (18O) and carbon (13C) isotope composition registered in foraminifera test are widely used in paleoceanography studies as paleotemperature and paleoprodutivity proxies. On the sea floor, samples size test is an important source of stable isotope variability related to the ecology and physiology of foraminifera. This variability does not restrict the use of these proxies when the relation between size and stable isotopes is known and understood. 18O and 13C values were analyzed in four size sieves fractions (150-250, 250-300, 300-355 e >355µm) in foraminiferal tests of Cibicidoides wuellerstorfi (benthic specie), Globigerinoides ruber (white) and Globorotalia truncatulinoides (right) (planktonic species), in two core topes located on the Brazilian continental margin (around 2,000 meters). Modern seawater stable isotope composition was used for data interpretation. In general, the relation between stable isotope and size for each species was consistent in all samples. C. wuellerstorfi calcifies in equilibrium with 18O, while it is enriched (0.2-0.3) in 13C values with respect to deep sea isotopic values. No clear isotopic size-related changes were observed for this species. 18O values do not change with test size in G. ruber (white) and reflect an apparent calcification depth in superficial waters (0-100 meters). 18O enrichment with size was observed for G. truncatulinoides (right) (up to 1.22) and reflects an apparent calcification depth in thermocline waters (between 200-400 meters). 13C values were clearly enriched with size in both G. ruber (white) (up to 1.85) and G. truncatulinoides (right) (up to 1.26). 13C values of the largest size sieve fraction reflects most accurately 13C values of the estimated calcification depth for each specie. This work highlights the importance of selecting foraminifera test size for paleoceanographic studies, especially in what concerns about carbon isotopes in planktonic foraminifera.

A partir do padrão de distribuição das associações de foraminíferos ao longo de dois testemunhos e da sua correlação com características abióticas do sedimento, detectaram-se variações ambientais holocênicas ocorridas em dois embaiamentos marinhos rasos: as enseadas do Flamengo (Testemunho UB1) e da Fortaleza (Testemunho UB3), em Ubatuba, SP. Posteriormente, correlações foram estabelecidas entre as mudanças da composição faunística e curvas de variação do nível do mar existentes na literatura. O testemunho UB1 possui 222 cm de profundidade e foi coletado no Saco da Ribeira sob lâmina de água de 3,10 m. É constituído predominantemente por sedimentos sílticos que contêm fragmentos vegetais e biodetríticos. Camadas arenosas são encontradas em sua base, datada em 7290 + 40 anos A.P., e à profundidade compreendida entre 32 e 12 cm. O testemunho UB3 tem 342 cm de profundidade e foi coletado na Praia do Lázaro sob lâmina de água de 3,80 m. Seus sedimentos são predominantemente sílticos, contendo fragmentos vegetais, fragmentos vegetais oxidados e fragmentos biodetríticos. Seqüências arenosas e arenosiltosas são encontradas em sua base, datada em 7.530 + 40 anos A.P., e entre 32 e 12 cm de profundidade. Foram identificados 76 espécies e 40 gêneros de foraminíferos bentônicos e uma espécie de foraminífero planctônico nas 58 amostras analisadas, a cada 10 cm, ao longo dos dois testemunhos (23 amostras em UB1 e 35 em UB3). As associações observadas são típicas de ambiente marinho normal, de plataforma interna, com tendência redutora. Foraminíferos de testas hialinas predominam sobre foraminíferos de testas porcelanosas. Somente uma espécie de testa aglutinante foi encontrada em cinco amostras dispersas ao longo do testemunho UB3. As espécies bioindicadoras indicam ambientes com predominância da massa de Água Costeira, com energia de fundo moderada, alta acumulação de matéria orgânica e baixas concentrações de oxigênio, tanto para a Praia do Lázaro quanto para o Saco da Ribeira, nos últimos 7.500 anos A.P. Evidenciam, também, que a circulação de fundo no Saco da Ribeira se tornou cada vez mais restrita, enquanto na Praia do Lázaro a circulação hidrodinâmica não sofreu forte alteração. Os dados tafonômicos indicam que não houve processos post mortem capazes de alterar por completo as associações de foraminíferos analisadas ao longo de ambos os testemunhos. Todas as evidências microfaunísticas sugerem que houve, pelo menos, duas fases distintas de comportamento marinho para as duas enseadas ao longo dos últimos 7.500 anos A.P.: uma primeira, transgressiva, que teria durado até a, aproximadamente, 5.100 anos A.P., durante a qual as enseadas se encontravam conectadas; e outra de caráter geral regressivo, que se estendeu até a, pelo menos, 32 cm de profundidade em ambos os testemunhos, durante a qual teria surgido o Tômbolo do Saco da Ribeira, que passou a impedir a circulação entre a Praia do Lázaro e o Saco da Ribeira. Variations in Holocene environments in the marine bays of Flamengo and Fortaleza at Ubatuba, State of São Paulo, southeast Brazil, were detected in cores UB1 and UB3, respectively, on the basis of the distribution pattern of foraminiferal associations and their correlation with abiotic characteristics of the sediments. Correlations were then established between changes in faunistic composition and existing sea-level variation curves. The UB1 Core measures 222 cm and was collected at Saco da Ribeira at a water depth of 3.1 m. This core is predominantly made up of silty sediments with biodetritus and plant fragments. Arenaceous layers at its base were dated by radiocarbon at 7.290 + 40 years B.P., and also occur between 32 and12 cm depth. The UB3 Core measures 342 cm and was collected at Praia do Lázaro at a water depth of 3.8 m. It is predominantly silty and contains fragments of plants, oxidized plants and biodetritus. Sandy and muddy sand layers were encountered at its base, with a radiocarbon age of 7.530 + 40 years B.P., and between 32 and 12 cm of depth. 76 species and 40 genera of benthic foraminifera and one species of planktonic foraminifera were identified in the cores. The observed associations are typical of normal marine, inner shelf environments, with low oxygen. Hyaline foraminifera predominate over porcelaneous species. Only one species of agglutinated test was found within the five samples of the UB3 Core. The bioindicator species indicate environments with a predominance of Coastal Water (CA), moderate hydrodynamic energy, high organic matter accumulation and low oxygen concentrations for both Praia do Lázaro and Saco da Ribeira since early on. They also show that the deep marine circulation in Saco da Ribeira has become ever more restricted from approximately 7.500 years B.P. until the present, while in Praia do Lázaro, deep circulation has not suffered any strong alteration. Taphonomical data suggest that there is no post mortem process capable of completely modifying the foraminiferal associations analyzed in the cores. All the microfaunistic evidence suggests at least two distinct phases of marine behavior for the two bays over the past 7.500 years: a former transgressive phase, that lasted until approximately 5.100 years B.P., during which the bays were connected; and a latter generally regressive phase, that would have extended itself until, at least, the depth of 32 cm in both cores, during which the appearance of the Tômbolo do Saco da Ribeira would have begun to hinder circulation between Praia do Lázaro and Saco da Ribeira.