monografia2003

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monografia2003

  1. 1. RODRIGO DA COSTA PORTILHO RAMOS INTERPRETAÇÕES PALEOCEANOGRÁFICAS E BIOESTRATIGRÁFICAS DO TESTEMUNHO JPC 17 (PORÇÃO SUL DA BACIA DE SANTOS), COM BASE EM FORAMINÍFEROS PLANCTÔNICOS Rio de Janeiro 2003 UNIVERSIDADE DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE ESCOLA DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
  2. 2. i INTERPRETAÇÕES PALEOCEANOGRÁFICAS E BIOESTRATIGRÁFICAS DO TESTEMUNHO JPC 17 (PORÇÃO SUL DA BACIA DE SANTOS), COM BASE EM FORAMINÍFEROS PLANCTÔNICOS RODRIGO DA COSTA PORTILHO RAMOS Orientador: Prof. Aristóteles de Moraes Rios Netto Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Ciências Biológicas da Universidade do Rio de Janeiro como requisito para obtenção de grau de Bacharel em Ciências Biológicas RIO DE JANEIRO 2003
  3. 3. ii RODRIGO DA COSTA PORTILHO RAMOS INTERPRETAÇÕES PALEOCEANOGRÁFICAS E BIOESTRATIGRÁFICAS DO TESTEMUNHO JPC 17 (PORÇÃO SUL DA BACIA DE SANTOS), COM BASE EM FORAMINÍFEROS PLANCTÔNICOS Aprovado em ____ / _____ / _______ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ Prof. Dr. Maria Célia Elias Senra (Co-orientadora) Prof. Aristóteles de Moraes Rios Netto, M.Sc. (Orientador) Oscar Strohschoen Júnior, M.Sc. (Membro da banca)
  4. 4. iii FICHA CATALOGRÁFICA PORTILHO – RAMOS, RODRIGO DA COSTA Interpretações Paleoceanográficas e Bioestratigráficas do Testemunho JPC 17 (Porção Sul da Bacia de Santos), Com Base em Foraminíferos Planctônicos. [Rio de Janeiro], 2003. XI, 53p., 29,7 cm, (Escola de Ciências Biológicas – UNI-RIO, 2003. Monografia (Graduação) – Universidade do Rio de Janeiro, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Graduação em Ciências Biológicas. 1.Foraminíferos planctônicos 2.Quaternário 3.Bacia de Santos 4.Bioestratigrafia 5.Paleoceanografia. I- Portilho – Ramos, Rodrigo da Costa. II- Universidade do Rio de Janeiro, Escola de Ciências Biológicas.
  5. 5. iv Dedico este trabalho às pessoas mais importantes da minha vida, meu pai Ademir e minha mãe Silvia Maria, porque sem eles não seria possível a realização de um sonho de criança, de me tornar um cientista.
  6. 6. v AGRADECIMENTOS Ao professor Aristóteles de Morais Rios Netto que apesar de ser uma pessoa muito ocupada, dedicou preciosas horas de trabalho me orientando. Agradeço pela atenção e amizade, que foram fundamentais para a elaboração deste trabalho. Aos meus amigos do Departamento de Geologia da UFRJ, o geólogo Felipe Medeiros (Boneco) e as biólogas Daniele Batista, Cristiane Machado pela amizade e companhia durante o trabalho, nas viagens do departamento e no congresso de Geologia da Paraíba, que foram sensacionais. Aos estudantes de biologia e biomedicina que ingressaram junto comigo na Uni-Rio em 98/2. Agradeço a vocês pela amizade e companheirismo durante toda minha vida na faculdade. Vocês foram fundamentais pra mim, sempre estiveram junto comigo em todos os momentos. Agradeço pela única festa surpresa que tive, que, por sinal, foi a melhor festa de aniversario. Foram pessoas maravilhosas que fizeram, fazem e sempre vão fazer parte da minha vida. Juntos passamos momentos inesquecíveis. Ao canalhas F. C., os biólogos Mauricio Barbosa Muniz (o Araguaia) e João Marcelo Morgado (O Kibe) e o biomédico Rodrigo de Oliveira Vargas (o glorioso Folgado) por serem meus melhores amigos durante minha graduação. Sempre estiveram junto comigo nos trabalhos e seminários de aula, nas festas e nas viagens. Formamos o melhor time de futebol da Uni-Rio, mas nunca fomos campeões. São meus eternos amigos. À professora de Oceanografia Físico-química Adriana da Costa Braga, por ter me ensinado muitas coisas a respeito da minha grande paixão: o mar. Agradeço pela atenção, amizade e pelas bibliografias que forneceu, as quais tiveram grande valor para criação deste trabalho.
  7. 7. vi À professora Maria Célia Elias Senra pela atenção, amizade e pela boa vontade em me ajudar nas horas em que precisei. Agradeço por ter me arrumado o estágio na UFRJ, me indicando ao professor Aristóteles e por ter me colocado na “FITA” da viagem para o Crato, no Ceará, uma das melhores viagens que já fiz até hoje. À Coordenação de Programas de Pós-graduação em Engenharia (COPPE) pela metalização do material de análise. Á técnica Noêmia do laboratório de microscopia eletrônica Hertha Meyer do instituto de Biofísica/UFRJ pela amizade e pelas fotos dos foraminíferos tiradas no microscópio eletrônico de varredura (MEV). Á todos do Laboratório de Palinologia do Departamento de Geologia da UFRJ. Ao Luiz Eduardo Ubert São Thiago e Robson Lucas Bartolomeu e Dr. Márcia Aguiar de Barros pela amizade, paciência em me ensinar a trabalhar no programa Tília e Tília grafic, importantes na construção dos gráficos desse trabalho. Á Dr. Valesca Portilla Eilert pela leitura crítica desse trabalho e, principalmente, pela amizade, atenção durante meu estágio no laboratório de micropaleontologia. Á Dr Claudia Gutterres Vilela pela amizade, atenção e pelas bibliografias fornecidas, as quais me ajudaram a enriquecer meus conhecimentos e foram fundamentais na construção desse trabalho.
  8. 8. vii RESUMO O presente estudo busca identificar variações na temperatura das águas do oceano Atlântico Sul-ocidental ocorridas durante a porção final do Quaternário final, além de desenvolver uma moldura bioestratigráfica, com base em foraminíferos planctônicos, para os sedimentos depositados nesse intervalo de tempo, na parte sul da bacia de Santos. O material estudado nessa pesquisa é proveniente do testemunho JPC 17, coletado em 1998, durante o cruzeiro KNORR 159-5 do Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI – EUA), na região do platô de São Paulo – bacia de Santos. No intervalo estudado do testemunho JPC 17 (0 a 5 metros) foram reconhecidas duas biozonas (Z e Y, de Ericson & Wollin, 1968) e cinco subzonas (Z1, Z2, Y1, Y2 e Y3, de Vicalvi, 1999), com base, principalmente, na variação percentual do plexo menardiforme e pela presença/ausência do plexo Pulleniatina. O limite Holoceno/Pleistoceno foi reconhecido entre 60 e 71 cm do topo, evidenciado pela mudança brusca na freqüência do plexo menardiforme, o qual torna-se ausente ou raro abaixo desse nível. A presença do plexo Pulleniatina na porção mediana da biozona Y de Ericson & Woliin (1968) caracteriza a subzona Y2 de Vicalvi (1999), e revela um intervalo de tempo em que as águas oceânicas eram relativamente mais quentes e/ou menos salinas, dentro do último episódio glacial ocorrido no Pleistoceno.
  9. 9. viii ABSTRACT This study aims to identify temperature changes in the southwestern Atlantic ocean waters during the latest late Quaternary, as well as to develop a biostratigraphical framework, based on planktonic foraminifera, for the first five meters of the core JPC 17, in the southern Santos basin. The material studied herein was collected during the leg KNORR 159-5, carried out on the São Paulo Platô – Santos basin region, by the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI, USA), in 1998. Two biozones were recognized In the studied interval (Z e Y, of Ericson & Wollin, 1968) and five subzones (Z1, Z2, Y1, Y2 e Y2, of Vicalvi, 1999), mainly based on the percentage of menardiform globorotalia, besides the presence/absence of Pulleniatina plexus. The Holocene/Pleistocene boundary was recognized between 60 and 70 cm from the top, characterized by the abrupt change in the frequency of menardiform plexus, taxon which is rare or absent bellow this level. The presence of plexus Pulleniatina in the middle of biozone Y of Ericson & Wollin (1968), a characteristic feature of subzone Y2 of Vicalvi (1999), indicates a time when the ocean water was warmer and/or less saline during the last glacial episode in the Pleistocene.
  10. 10. ix ÍNDICE Pág. I. INTRODUÇÃO.......................................................................................................................... 1 II. FORAMINÍFEROS: ASPECTOS GERAIS................................................................................ 3 II.1. Definição............................................................................................................................ 3 II.2. Ciclo de vida...................................................................................................................... 3 II.3. Habitat e hábitos ............................................................................................................... 4 II.4. Alimentação....................................................................................................................... 4 II.5. Importância Geológica e Oceanográfica ........................................................................ 5 III. ÁREA DE ESTUDO................................................................................................................. 6 IV. HIDROGRAFIA....................................................................................................................... 8 IV.1. Circulação Superficial no Oceano Atlântico Sul-ocidental .......................................... 8 IV.2. Circulação Profunda no Oceano Atlântico Sul-ocidental........................................... 11 V. TRABALHOS PRÉVIOS......................................................................................................... 14 VI. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................................... 14 VII. SISTEMÁTICA..................................................................................................................... 18 VII.1. Classificação Sistemática............................................................................................ 18 VII.2. Descrição Taxonômica ................................................................................................ 19 VIII. BIOESTRATIGRAFIA E CRONOESTRATIGRAFIA ........................................................ 30 IX. CÁLCULOS DAS TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO ............................................................... 42 X. INTERPRETAÇÕES PALEOCEANOGRÁFICAS.................................................................. 43 XI. CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 48 XII. BIBLIOGRAFIA................................................................................................................... 50 ESTAMPAS
  11. 11. x ÍNDICE DAS TABELAS, GRÁFICOS E FIGURAS-TEXTO Pág. Tabela 1: Porcentagens de foraminíferos planctônicos significativos encontrados no intervalo estudado do testemunho JPC 17............................................................. 37 Figura 1: Foraminífero planctônico projetando seus filópodos................................... 5 Figura 2: Mapa de localização do testemunho JPC 17............................................... 7 Figura 3: Esquema de circulação superficial do Atlântico sul-ocidental 10 Figura 4: Esquema de circulação superficial e profunda do oceano Atlântico sul- ocidental ..................................................................................................................... 13 Figura 5: Bandeja de triagem, mostrando os quadrados pré-selecionados............... 17 Figura 6: Biozoneamento de Ericsom & Wollin (1968)............................................... 31 Figura 7: Biozoneamento de Vicalvi (1999)................................................................ 33 Figura 8: Distribuição dos táxons de foraminíferos importantes bioestratigraficamente encontrados no intervalo estudado do testemunho JPC 17 41 Figura 9: Distribuição dos táxons adaptados à águas quentes e frias....................... 47
  12. 12. Portilho-Ramos OUT/2003 1 I. INTRODUÇÃO A margem continental sudeste brasileira é uma das mais importante em termos de hidrocarbonetos do país e por essa razão vem sendo alvo de diversas pesquisas relacionadas a bioestratigrafia, paleoecologia e paleoceanografia (Azevedo,1995; Vicalvi, 1999; Fridlung, 2000). Em 1998, o cruzeiro KNORR 159-5 (WHOI - Woods Hole Oceanographic Institution, EUA) realizou diversas perfurações no talude continental sudeste brasileiro, incluindo a região do platô de São Paulo - bacia de Santos, com o objetivo de ampliar os conhecimentos sobre a evolução do Atlântico sul. Coletado durante essa expedição, na porção sul da bacia de Santos (figura 2) o testemunho JPC 17 foi analisado, no presente trabalho, com base nas carapaças de foraminíferos planctônicos encontradas em seus sedimentos. Graça à sua sensibilidade às variações ambientais, com decorrente diversidade, esses organismos são muito úteis para a reconstrução das condições paleoecológicas (Rodrigues & Carvalho, 1980), incluindo o paleoclima (Bandy, 1960; Ericson & Wollin, 1968; Vicalvi, 1999) e identificação de massas d’água e sua dinâmica em épocas pretéritas. Nos sedimentos provenientes dessa região, encontramos táxons de foraminíferos representantes das correntes do Brasil (águas quentes) e das Malvinas (águas frias), com predomínio de espécimens típicos de águas tropicais da corrente do Brasil. A alteração nesse padrão ao longo do testemunho estudado pode revelar períodos mais frios (glaciais) ou mais quentes (interglaciais/pós-glacial), evidenciando uma mudança climática nessa região, reconhecida pela maior abundância de alguns táxons adaptados a águas frias ou quentes em determinados intervalos. Mudanças na microfauna também fornecem informações para a construção de biozoneamentos e na determinação da idade geológica, pois os foraminíferos, especialmente os planctônicos, possuem alta taxa de evolução além de uma ampla distribuição geográfica, requisitos básicos para que um táxon seja um bom indicador bioestratigráfico.
  13. 13. Portilho-Ramos OUT/2003 2 O embasamento teórico para o biozoneamento proposto no atual trabalho é composto pelos trabalhos de Ericson & Wollin (1968) e Vicalvi (1999). Ericson & Wollin (op. cit.) propuseram um biozoneamento baseado em foraminíferos planctônicos, correspondente aos períodos glaciais e interglaciais do Quaternário, dividindo esse período em dez biozonas baseadas na presença/ausência de Globorotalia ex gr. G. menardii, formas que habitam preferencialmente águas quentes. Com isso, os intervalos onde esse táxon está presente são considerados de origem interglacial, enquanto sua ausência identifica intervalos glaciais. Vicalvi (op. cit), refinou o biozoneamento original de Ericson & Wollin (op. cit) para o Quaternário superior, dividindo as zonas Z,Y e X em subzonas. Dessa forma, as biozonas Z (Holoceno) e X (Pleistoceno) foram divididas considerando-se não somente a presença/ausência do plexo menardiforme, mas também suas variações percentuais dentro de um mesmo episódio climático, enquanto a biozona Y (Pleistoceno) foi dividida com base na presença/ausência do plexo Pulleniatina ao longo desse intervalo. O presente trabalho propõe-se a contribuir para o conhecimento sobre a evolução das condições paleoceanográficas do Atlântico Sul-ocidental durante o Quaternário final, com base no estudo das carapaças de foraminíferos planctônicos presentes nos sedimentos estudados. Pretende-se responder a questões como: 1) que intervalos bioestratigráficos estão representados no testemunho estudado? 2) que intervalo de tempo geológico está representado? 3) quais níveis refletem os limites internos entre as unidades de tempo representadas? 4) quais eram as condições paleoclimáticas nessa área, durante esse intervalo de tempo? Para responder a essas questões, foram identificados e quantificados os táxons de foraminíferos planctônicos encontrados nas amostras coletadas no testemunho JPC 17, especialmente aqueles sensíveis a variações de temperatura da água do mar. Além da
  14. 14. Portilho-Ramos OUT/2003 3 presença/ausência de algumas formas, suas variações percentuais serviram de base não somente para a identificação de episódios paleoclimáticos, como também para o reconhecimento de uma moldura bioestratigráfica e cronoestratigráfica para esses eventos. II. FORAMINÍFEROS: ASPECTOS GERAIS II.1. Definição Os foraminíferos são organismos unicelulares e eucariontes (reino Protista), aquáticos, vivendo majoritariamente em ambientes mixohalinos a marinhos normais, tanto no substrato (bentônicos) quanto na coluna d’água (planctônicos). Eles apresentam pseudópodos finos e ramificados responsáveis pela locomoção, respiração, captura de alimentos e fixação do organismo. São protegidos por uma carapaça ou teca rígida, formada por matéria orgânica, calcita, aragonita ou sílica, secretadas pela própria célula, ou por partículas aglutinadas selecionadas do meio (Boltovskoy & Wright, 1976). As carapaças possuem tamanho, texturas e formatos variados, são compostas por uma ou várias câmaras, apresentam uma ou mais aberturas (através dos quais se projetam os pseudópodos) em posições diferenciadas. Os foraminíferos variam de 0,02 à 19 cm, mas a grande maioria se situa entre 0,1 a 1mm. II.2. Ciclo de vida Segundo Boltovskoy & Wright (1976), o ciclo de vida dos foraminíferos é marcado pela alternância de gerações, na qual há uma forma assexuada (esquizonte, diplóide) e uma forma sexuada (gamonte, haplóide).
  15. 15. Portilho-Ramos OUT/2003 4 A forma esquizonte possui a carapaça grande com uma câmara inicial (prolóculo) pequena. Quando o organismo chega à maturidade, a célula se divide por meiose, dando origem a milhares de células-filhas haplóides. Esse processo ocorre geralmente no inverno. A forma gamonte se caracteriza pela carapaça pequena com um prolóculo relativamente grande. No verão, o citoplasma se divide por mitose, produzindo gametas biflagelados haplóides; esses gametas se fundem por reprodução bissexual originando organismos diplóides (esquizonte). Esse ciclo geralmente dura um ano nas regiões tropicais e podem passar de dois anos em regiões temperadas. A alternância de gerações nem sempre ocorre perfeitamente, podendo haver mais de uma fase antes da outra ocorrer. II.3. Habitat e hábitos Com exceção dos representantes da superfamília Lagynacea, exclusiva de água doce, os foraminíferos são mais bem adaptados a ambientes salinos, sendo encontrados nos oceanos de todo o mundo. Os foraminíferos planctônicos vivem à deriva das correntes, executando subidas e descidas diuturnas na coluna d’água. Os foraminíferos bentônicos podem viver livres (vágeis) ou fixos (sésseis) na superfície das algas ou sobre o substrato (epifaunais) ou enterrados no sedimento (infaunais). Os foraminíferos são encontrados desde as mais extremas profundidades até em ambientes costeiros. II.4. Alimentação Os foraminíferos são onívoros, se alimentando de diatomáceas, radiolários, copépodos, pequenos moluscos, crustáceos, além de outros microorganismos. Os planctônicos possuem uma preferência pelos copépodos. Todos os alimentos são capturados pelos pseudópodos, que formam uma teia pegajosa no lado externo da teca
  16. 16. Portilho-Ramos OUT/2003 5 (figura 1). Muitos foraminíferos vivem em simbiose com algas fotossintetizantes, sendo essa relação importante para que possam sobreviver em épocas ou em regiões onde o alimento é escasso. II.5. Importância Geológica e Oceanográfica Os foraminíferos vêm sendo alvo de diversas pesquisas nos últimos quatro séculos e hoje formam o grupo de microfósseis mais conhecido e utilizado em estudos referentes a mudanças climáticas e prospecção de hidrocarbonetos. Os foraminíferos bentônicos são bons indicadores do paleoambiente de deposição, uma vez que sua distribuição está diretamente relacionado a fatores ligados ao substrato, como batimetria, litologia, granulometria dos sedimentos, nível de oxigênio próximo ao fundo, etc. Logo podem indicar variações no nível do mar, bem como a natureza das Figura 1: Globigerinoides trilobus trilobus (foraminífero planctônico, Mioceno – Recente) projetando seus filópodos, formando uma teia pegajosa para captura de alimentos. (Fonte: http://www.unf.edu/~gmead/ocbasins/marseds.htm)
  17. 17. Portilho-Ramos OUT/2003 6 massas d`água de fundo que existiam em determinada região, ajudando no conhecimento da dinâmica de circulação em um determinado intervalo de tempo geológico (Bertels et al., 1989; Rodrigues & Carvalho, 1980). Os foraminíferos planctônicos têm grande variabilidade morfológica, alta taxa de evolução e ampla distribuição geográfica. Por isso são ferramentas importantes para construção de modelos de biozoneamentos e, conseqüentemente, na correlação e datação das rochas sedimentares de origem marinha. Os foraminíferos planctônicos são muito sensíveis a variações ambientais atmosféricas e principalmente na temperatura da coluna d’água, sendo assim excelentes indicadores de massas d’água. Um excelente exemplo desse tipo de aplicação temos em Boltovskoy (1976, apud Boltovskoy, 1981), os quais, baseados na fauna de foraminíferos planctônicos, demarcaram, próximo ao paralelo 20o S, o limite entre as águas tropicais e subtropicais do oceano Atlântico Sul. III. ÁREA DE ESTUDO O material estudado provém de perfuração realizada em águas ultraprofundas da bacia de Santos (1627 metros), uma das mais importantes em termos de potencial de produção de hidrocarbonetos do país. Essa bacia ocupa uma área de 275.000 Km2 e está localizada entre os paralelos 23o e 28o Sul. Seu limite norte com a bacia de Campos se dá pelo alto de Cabo Frio, enquanto o limite sul, com a bacia de Pelotas, é dado pela plataforma de Florianópolis (Pereira & Feijó, 1994); seu limite leste é puramente operacional, atualmente considerado como sendo a cota batimétrica de 2.000 metros (figura 2). Nessa região do Atlântico encontra-se a zona de convergência subtropical/subantártica, uma área de mistura das águas quentes da corrente do Brasil com as águas frias da corrente da Malvinas.
  18. 18. Portilho-Ramos OUT/2003 7 A bacia de Santos está em continuidade estrutural e estratigráfica com o Platô de São Paulo, uma importante feição geomorfológica localizada entre as latitudes 210 e 280 S, abrangendo uma área total de 300.000 Km2 , limitada a oeste e a leste pela isóbata de 2.000 e 3.200 m respectivamente. Figura 2: Mapa de localização do testemunho JPC 17. Brasil
  19. 19. Portilho-Ramos OUT/2003 8 IV. HIDROGRAFIA Os foraminíferos planctônicos compartilham com outros microrganismos pelágicos a característica de ter sua distribuição espacial diretamente dependente da intensidade, direção e posicionamento vertical das correntes oceânicas que movimentam a massa d`água na qual vivem. Esses parâmetros, por sua vez, estão relacionados a fatores físico-químicos como salinidade, temperatura, circulação atmosférica, rotação da Terra, etc. Nota-se, portanto, a importância de se conhecer algo da dinâmica da circulação das diversas massas d`água atuantes na região enfocada pelo presente estudo, tanto na superfície quanto em estratos mais profundos. IV.1. Circulação Superficial no Oceano Atlântico Sul-ocidental A atmosfera está em constante troca com a superfície dos oceanos. A força de fricção dos ventos soprando em uma superfície é o agente propulsor do movimento, e essa energia é transferida para as camadas inferiores da coluna d’água. Assim os principais sistemas de ventos fornecem grande parte da energia que mantém as águas superficiais circulando. As principais correntes superficiais que circulam pela costa sul- americana são as correntes do Brasil e a da Argentina (Malvinas). Na dinâmica da circulação superficial do Atlântico Sul-ocidental (figura 3), os ventos alísios de Sudeste forçam a água quente do Equador em direção ao Oeste formando a corrente Sul-equatorial. Quando essas águas encontram as massas continentais elas são defletidas para a direita (sentido Norte) e para a esquerda (em direção Sul) ao longo da costa leste da América do Sul, formando as correntes das Guianas e a do Brasil respectivamente. A corrente do Brasil é uma corrente rasa, quente e salina na sua origem, próximo ao paralelo 10o S, constituída basicamente por águas tropicais (temperatura = >20o C, salinidade >36 %o; Silveira et al., 2000).
  20. 20. Portilho-Ramos OUT/2003 9 Próximo ao paralelo 20o S ela recebe contribuição da Àgua Central do Atlântico Sul (SACW = South Atlantic Central Water; temperatura = 6 a 20o C, salinidade = 34.6 a 36 %o; Silveira op. cit) e se torna mais profunda, apresentando uma espessura de 750m no sul da bacia de Santos (Silveira et al., 2000). A corrente do Brasil flui em sentido Sul até se encontrar, em uma região denominada “Zona de Convergência Subtropical/Subantártica” (Boltovskoy, 1981), com a corrente das Malvinas (temperatura = 5 a 9o C, salinidade = 33 a 34 %o; Boltovskoy, op. cit.), que vem do Sul trazendo as águas subantárticas. Essa zona é uma região de mistura das águas quentes tropicais/subtropicais com as águas frias subantárticas. Conforme observado por Boltovskoy (1962), a transição entre essas águas não ocorre abruptamente, ao longo de uma linha reta, mas de um contato irregular, com franjas ou “línguas” de águas subtropicais penetrando em águas subantárticas, e vice-versa. O posicionamento latitudinal da Zona de Convergência Subtropical/Subantártica varia sazonalmente, podendo ser encontrada entre os paralelos 47o 45’ e 29 o 30’ S, no inverno e 49 o e 34 o S no verão (Boltovskoy, 1981). Dessa forma é quase impossível definir um limite fixo para a convergência, o que a torna um fenômeno complexo e bastante discutido até hoje.
  21. 21. Portilho-Ramos OUT/2003 10 Figura 3: Esquema de circulação superficial do oceano Atlântico Sul ocidental, mostrando a zona de convergência tropical/subantártica (modificado de Boltovskoy, 1981)
  22. 22. Portilho-Ramos OUT/2003 11 IV.2. Circulação Profunda no Oceano Atlântico Sul-ocidental Diferentemente da camada superficial, onde a ação do vento é a principal força motriz, a circulação profunda é causada por diferenças de densidade da água (Ghil et al, 1987). Isso ocorre porque as massas d`água deslocam-se verticalmente até atingir o equilíbrio com a densidade de uma outra massa d`água adjacente. Esse tipo de circulação controla a distribuição vertical da temperatura e salinidade nos oceanos, já que a densidade é função da salinidade e temperatura, e aumenta com a profundidade. Nas regiões polares e subpolares do Atlântico Sul existem locais onde ocorre afundamento (subsidência) de água. Uma vez que o clima torna-se mais frio à medida que aumenta a latitude, as massas d`água que afundam em cada um desses locais apresentam uma densidade característica, atingindo diferentes níveis de profundidade. Com isso, a água oceânica profunda é separada em diferentes “massas d’água” individualizadas, cada uma delas com características físicas, movimentos e origem independentes (figura 4). A água que afunda em determinada região tende a manter seus valores de temperatura e salinidade originais, devido à lenta capacidade de mistura entre as águas de diferentes densidades. No Atlântico Sul-ocidental, estão presentes as águas superficiais (corrente do Brasil e das Malvinas), Água Intermediaria Antártica (AAIW = Antartic Intermediate Water, 700 − 1100 m de profundidade), Água Profunda do Atlântico Norte (NADW = North Atlantic Deep Water, 2000 − 3000m de profundidade) e Água de Fundo Antártica (AABW = Antartic Botom Water, 3500 − 4300m de profundidade). A AAIW (temperatura = 2,2 a 6o C e salinidade = 34,1 a 34,6 %o, Boltovskoy, 1981) tem sua origem ligada diretamente às águas superficiais frias do mar de Weddell, que circundam o continente antártico. Essas águas superficiais migram em direção
  23. 23. Portilho-Ramos OUT/2003 12 Norte até a Zona de Convergência Subtropical/Subantartica, onde afundam e formam a AAIW. Müller et al. (1998, apud Silveira et al., 2000) apontam uma bifurcação do fluxo da AAIW dentro da bacia de Santos, onde parte dessa massa migra, ao norte do paralelo 25o S, por debaixo da corrente do Brasil em direção ao Equador, e a outra flui como uma corrente de contorno em direção Sul, a partir do paralelo 28o S. A NADW (temperatura = 2 a 4o C e salinidade = 35%o, Boltovskoy,1981) origina- se no Atlântico Norte, após a mistura das águas hipersalinas e quentes da corrente do Golfo com as águas frias e menos salinas da corrente do Ártico. A massa d`água resultante afunda e migra em direção Sul, percorrendo todo o Atlântico, onde perde densidade e retorna à superfície, levando nutrientes para as águas superficiais. A AABW (temperatura = -0.4o C; salinidade = 34.6%o, Boltovskoy,1981) origina- se, assim como a AAIW, no mar de Weddell que circunda o continente antártico. Entre os paralelos de 70-800 S, ela subside e segue em sentido Norte, beirando a costa sul- americana, passando pelas bacias da Argentina e do Brasil. Por ser mais fria do que sua sobrejacente (NADW), ocupa profundidades abissais maiores (cerca de 4000m de profundidade). Em seu trajeto, a AABW encontra barreiras geológicas como a Elevação do Rio Grande, no limite entre as bacias da Argentina e do Brasil. A partir daí essa massa flui pelo canal de Vema, uma depressão encontrada entre 30o e 33o S / 40o W, que separa as porções ocidental e central da elevação do Rio Grande (Fridlung, 2000).
  24. 24. Portilho-Ramos OUT/2003 13 Figura 4: esquema da circulação oceânica superficial e profunda do Atlântico Sul ocidental (modificado de Boltovskoy, 1981).
  25. 25. Portilho-Ramos OUT/2003 14 V. TRABALHOS PRÉVIOS Pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro, da Universidade Federal Fluminense e da Universidade Federal de Pernambuco vêm analisando testemunhos perfurados durante o cruzeiro KNORR 159-5. O estudo do testemunho JPC 17 insere-se nesse contexto. Barbosa et al. (1999), apresentaram um estudo integrado do testemunho MC 58 (sul do platô de São Paulo), envolvendo análises preliminares de foraminíferos, radiolários e nanofósseis calcários. Wanderley (2001), com base em nanofósseis calcários desse mesmo testemunho, concluiu que seus sedimentos foram depositados em um ambiente de águas quentes. Rios-Netto (2001), com base em foraminíferos planctônicos, sugeriu que os 44 cm de sedimentos do topo do testemunho MC-58, foram depositados durante os últimos 15.000 anos, e que o intervalo 11 – 41 cm corresponde ao Holoceno. Portilho-Ramos (2001) estudou o testemunho MC 5-F, perfurado no platô de São Paulo, região próxima ao sítio onde foi perfurado o testemunho JPC 17, durante o mesmo cruzeiro KNORR 159-5; com base em foraminíferos planctônicos, esse autor concluiu que a totalidade dos sedimentos representados naquele testemunho foi depositada durante Holoceno, sob águas quentes; e que somente a subzona Z1, de Vicalvi (1999) estaria representada no testemunho MC 5-F. Portilho-Ramos & Rios-Netto (2002) apresentaram resultados preliminares do estudo dos primeiros 100 cm do testemunho JPC 17, os quais são aprofundadas no presente trabalho. VI. MATERIAL E MÉTODOS O material de estudo foi coletado no testemunho JPC 17, perfurado em 1998, pelo cruzeiro KNORR 159-5 (WHOI - Woods Hole Oceanographic Institution, EUA), sob lâmina d’água de 1627 metros, na porção sul da bacia de Santos (figura 2), à altura da
  26. 26. Portilho-Ramos OUT/2003 15 ilha de Florianópolis SC (27o 41.83’ S e 46o 29.64’ W). Essa perfuração alcançou uma profundidade total de 15 metros, dos quais os cinco metros superiores foram estudados durante a pesquisa aqui apresentada. Ao todo, 50 amostras foram coletadas, com um espaçamento de 10 cm entre elas. Em laboratório, as amostras foram lavadas sob água corrente, em peneira com malha 62 µm e, posteriormente, secadas sob temperatura ambiente. Em seguida, cada amostra foi quarteada e peneirada a seco em peneiras com malha de 125 e 250 µm. As frações retidas em cada uma dessas peneiras foram analisadas separadamente, conforme descrito abaixo. PROCEDIMENTO DE CONTAGENS RELATIVAS A UM TÁXON T DE FORAMINÍFERO PLANCTÔNICO EM UMA AMOSTRA A: 1. quarteamento até uma fração 1 / Y do total da amostra, onde estima-se que possam ser encontrados entre 300 a 1000 carapaças de foraminíferos planctônicos. 2. contagens na fração 1 / Y: 2.1. carapaças com diâmetro > 250 µm: todos as carapaças de foraminíferos foram contadas (N >250); nessa porção também foi contado o número de carapaças de foraminíferos planctônicos (Np >250), o número de carapaças de foraminíferos bentônicos (Nb >250) e o número de carapaças de foraminíferos do táxon T (NT >250). Esses valores são, portanto, referentes a 1 / Y da amostra total. 2.2. carapaças com diâmetro entre 125 µm e 250 µm: 2.2.1. espalhou-se o sedimento, de modo homogêneo, sobre uma bandeja quadriculada, ocupando Q quadrados dessa bandeja (figura 5); em seguida,
  27. 27. Portilho-Ramos OUT/2003 16 selecionou-se aleatoriamente um determinado número de quadrados q, nos quais seriam estudadas as carapaças. Desse modo, nessa porção não foi estudada 1 / Y da amostra original, mas q / Q de 1 / Y da mesma. 2.2.2. nessa porção foram contadas todas as carapaças de foraminíferos (n 125-250); também foi contado o número de carapaças de foraminíferos planctônicos (np 125- 250), o número de carapaças de foraminíferos bentônicos (nb 125-250) e o número de carapaças de foraminíferos do táxon T (nT 125-250). 2.2.3. cada um desses valores foi multiplicado por um fator Q/q, de modo a chegar- se aos valores correspondentes em 1/Y da amostra, esses sim passíveis de comparação com os valores calculados na fração de diâmetro > 250 µm. Desse modo temos que: N 125-250 = n 125-250 x Q / q Np 125-250 = np 125-250 x Q / q Nb 125-250 = nb 125-250 x Q / q NT 125-250 = nT 125-250 x Q / q 2.3. carapaças na fração 1 / Y: N 1 / Y = N 125-250 + N >250 Np 1 / Y = Np 125-250 + Np >250 Nb 1 / Y = Nb 125-250 + Nb >250 NT 1 / Y = NT 125-250 + NT >250 3. contagens na amostra total: considerando-se que os valores acima foram obtidos em 1/ Y da amostra, as contagens correspondentes no total da amostra (CT) podem ser obtidos multiplicando-se cada valor pelo inverso da fração estudada. Assim: CT = N 1 / Y x Y
  28. 28. Portilho-Ramos OUT/2003 17 CTp = Np 1 / Y x Y CTb = Nb 1 / Y x Y CTT = NT 1 / Y x Y 4. os cálculos de porcentagens do táxon T são realizados nas frações 1/Y (quando referentes às carapaças maiores que 250µm) ou q / Q (quando referentes às carapaças entre 125 e 250 µm); os cálculos de valores absolutos do táxon T referem-se ao número de espécimens por 1 cm3 de sedimento. As carapaças foram analisadas sob estereomicroscópio ZEISS, modelo Stemi SV 11, com aumento máximo de 66 X. As fotomicrografias foram tomadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV) JEOL, modelo JSM-5310, do Laboratório de Microestrutura Celular do Instituto de Biofísica/UFRJ. Quadrados ocupados por sedimento (Q) = 28 Quadrados selecionados para análises (q )= 07 Figura 5: bandeja de triagem com a fração de diâmetro entre 125 e 250 µm, espalhada após o quarteamento. Os quadrados amarelos foram pré-selecionados para estudo.
  29. 29. Portilho-Ramos OUT/2003 18 A bioestratigrafia foi definida com base no biozoneamento clássico de Ericson & Wollin (1968), aprimorado por Vicalvi (1999). VII. SISTEMÁTICA A Taxonomia adotada no presente trabalho apoiou-se em Ellis & Messina (1940 – ), para consulta das descrições originais dos táxons, em Loeblich & Tappan (1988) para discussões de gêneros e em Bolli & Saunders (1985), Stainforth et al. (1975) e Kennett & Srinavasan (1983) para discussões de espécies e subspécies. VII.1. Classificação Sistemática Reino PROTISTA Haeckel, 1866 Filo SARCODINA Schmarda, 1871 Classe RHIZOPODA Siebold, 1845 Ordem FORAMINIFERIDA Eichwald, 1830 Subordem GLOBIGERININA Delage & Hérouard,1896 Superfamília GLOBOROTALIACEA Cushman, 1927 Família GLOBOROTALIIDAE Cushman,1997 Gênero Globorotalia Cushman, 1927 s.l., emend. Banner & Blow, 1959 Gênero Neogloboquadrina Bandy, Frerichs & Vincent, 1967 Família PULLENIATINIDAE Cushman, 1927 Gênero Pulleniatina Cushman, 1927 Superfamília GLOBOGERINACEA Carpenter, Parker & Jones, 1862 Família GLOBIGERINIDAE Carpenter, Parker & Jones, 1862 Subfamília ORBULININAE Schultze, 1854 Gênero Orbulina Orbigny, 1899
  30. 30. Portilho-Ramos OUT/2003 19 VII.2. Descrição Taxonômica A maioria das carapaças encontradas nos cinco metros superiores do testemunho JPC 17 encontram-se em perfeito estado de preservação, o que facilitou a identificação dos táxons. Por se tratar de um trabalho com ênfase na bioestratigrafia e na interpretação da paleotemperatura do oceano, optou-se pela descrição taxonômica somente das formas consideradas importantes para esse fim, segundo a bibliografia especializada. Como por exemplo, pode-se citar o gênero Pulleniatina e as espécies Globorotalia menardii s.l., G. truncatulinoides e G. inflata, uma vez que esses táxons são altamente sensíveis a variações na temperatura da água. Neogloboquadrina dutertrei, Globorotalia crassaformis s.l. e Orbulina universa foram incluídas por serem utilizadas como ferramentas para uma determinação mais precisa dos limites entre as zonas e subzonas, segundo o modelo proposto por Vicalvi (1999). As demais espécies de foraminíferos planctônicos consideradas menos importantes para esse propósito foram identificadas, mas não serão descritas. Via de regra, as medidas de diâmetro foram tomadas somente nos exemplares fotografados. Ordem FORAMINIFERIDA Eichwald, 1830 Subordem GLOBIGERININA Delage & Hérouard,1896 Superfamília GLOBOROTALIACEA Cushman, 1927 Família GLOBOROTALIIDAE Cushman,1997 Gênero Globorotalia Cushman, 1927 s.l., emend. Banner & Blow, 1959
  31. 31. Portilho-Ramos OUT/2003 20 Globorotalia crassaformis s.l (Galloway & Wissler, 1927) est. 3; fig. 5 Globigerina crassaformis Galloway & Wissler, 1927, p. 41, est. 7, fig. 12. Globorotalia crassaformis (Galloway & Wissler, 1927). Parker, 1962, p. 235, est. 38, figs. 3-5. Descrição: Teca trocoespiral, baixa. Lado espiral plano a levemente convexo; lado umbilical fortemente convexo; periferia axial subaguda a aguda. Contorno equatorial subquadrado a quadrado. Última volta com 4 câmaras em forma de cunha, que crescem lentamente em tamanho; ombro umbilical arredondado. Suturas radiais, retas e deprimidas no lado umbilical; radiais, levemente curvadas e deprimidas no lado espiral. Umbílico estreito e profundo. Abertura em fenda arqueada, íntero-marginal, umbilical-extra-umbilical com lábio delicado. Superfície finamente perfurada, eventualmente mais pustulosa no lado umbilical do que no lado espiral. Maior diâmetro: 0,61 mm Notas: Globorotalia inflata difere de Globorotalia crassaformis por ter a abertura mais ampla e mais alta, as câmaras mais infladas e a periferia axial arredondada. Formas intermediárias são freqüentes. Devido a maior importância de Globorotalia inflata na determinação de paleotemperatura, optou-se por assinalar a esse táxon somente as formas mais características da espécie; eventuais formas intermediárias foram consideradas como Globorotalia crassaformis. Globorotalia truncatulinoides difere de Globorotalia crassaformis por ter câmaras com ombros umbilicais agudos, por ser mais convexa no lado umbilical e pelo lado espiral mais achatado. Bolli & Saunders (1985) apresentam uma interessante discussão a respeito da distinção entre Globorotalia
  32. 32. Portilho-Ramos OUT/2003 21 crassaformis ronda, G. crassaformis oceanica, G. crassaformis crassaformis e G. crassaformis hessi. As duas primeiras subspécies distribuem-se da biozona N18 (Plioceno) à biozona N23 (Holoceno) de Blow (1969, apud Bolli & Saunders, 1985). G. crassaformis crassaformis distribui-se da N19 (Plioceno) à biozona N23 (Holoceno) de Blow (op. cit.), enquanto G. crassaformis hessi é restrita à biozona N22, desse mesmo autor (Pleistoceno médio). As formas encontradas nessa pesquisa pertencem, certamente, à subspécie G. crassaformis crassaformis. No entanto, a classificação ao nível de subespécie não é de importância para a identificação de paleotemperatura da água. Por esse motivo, optou-se por classificar todos os indivíduos dessa espécie como Globorotalia crassaformis s.l. Globorotalia truncatulinoides s.l ( D’Orbigny, 1839) est. 3; fig. 1 e 2 ?Rotalia truncatulinoides D’Orbigny, 1839, p. 132, est.2, figs. 25-27. Globorotalia truncatulinoides ( D’Orbigny, 1839). Cushman, 1931a, p. 97-99, est. 17, fig. 14. Descrição: Teca trocoespiral. Lado espiral plano; lado umbilical fortemente convexo; periferia axial de aguda a quilhada. Contorno equatorial subcircular. Última volta com cinco câmaras em forma de cunha, que crescem lentamente em tamanho; ombro umbilical agudo, principalmente na última câmara, no caso da subespécie G. truncatulinoides excelsa. Suturas radiais, retas e deprimidas no lado umbilical; radiais, levemente curvadas e deprimidas no lado espiral. Umbílico estreito e profundo. Abertura em fenda intero-marginal, umbilical-extra-umbilical, apresentando lábio. Superfície pustulosa no lado umbilical; de pustulosa a lisa do lado espiral.
  33. 33. Portilho-Ramos OUT/2003 22 Maior diâmetro: 0,54 a 0,63 mm Notas: Globorotalia crassaformis s.l. difere de Globorotalia truncatulinoides s.l. por ter câmaras com ombros umbilicais arredondados, por ser menos convexa no lado umbilical e pelo lado espiral menos achatado. Bolli & Saunders (1985) apresentam uma interessante discussão a respeito da distinção entre Globorotalia truncatulinoides truncatulinoides, G. truncatulinoides excelsa, G. truncatulinoides pachytheca. Todas essas subespécies distribuem-se da biozona N22 (Pleistoceno) à biozona N23 (Holoceno) de Blow (1969, apud Bolli & Saunders,1985). Conforme já observado, a classificação ao nível de subespécie não é de importância para a identificação de paleotemperatura da água e assim optou-se por classificar todos os indivíduos dessa espécie como Globorotalia truncatulinoides s.l. Globorotalia inflata (D’Orbigny) est. 3; fig. 3. Globigerina inflata D’Orbigny, 1839, p. 134, est. 2, figs. 7-9. Globorotalia inflata ( D’Orbigny). Parker, 1962, p. 236, est. 5, figs. 6-9. Descrição: Teca em trocoespira baixa, inflada. Lado umbilical convexo; lado espiral levemente convexo; periferia axial arredondada. Contorno equatorial subcircular a subquadrado, lobulado. Última volta com 4 câmaras infladas, crescendo a taxa mediana. Suturas radiais, retas e deprimidas do lado umbilical; deprimida e pouco curvada do lado espiral. Umbílico estreito e profundo. Abertura em arco alto, íntero- marginal, umbilical-extra-umbilical. Superfície perfurada, lisa no lado espiral; perfurada, lisa no lado umbilical, com leves pústulas na região umbilical. Maior diâmetro: 0,57 mm
  34. 34. Portilho-Ramos OUT/2003 23 Notas: Globorotalia crassaformis difere de Globorotalia inflata por ter a abertura em forma de fenda, as câmaras em forma de cunha e a periferia axial aguda. Formas intermediárias são freqüentes. Devido à maior importância de Globorotalia inflata na determinação de paleotemperatura, optou-se por assinalar a esse táxon somente as formas mais características da espécie; eventuais formas intermediárias foram consideradas como Globorotalia crassaformis. O plexo menardiforme O plexo menardiforme compreende um grupo de globorotalias do Neógeno final, típicas de águas quentes, que possuem diversas feições morfológicas em comum (Stainforth et al., 1975). Bolli & Saunders (1985) acrescentaram uma discussão das relações filogenéticas entre essas formas. O nome de “menardiforme” é adotado por causa de Globorotalia menardii (Parker, Jones, & Brady, 1865), que é estabelecida como a forma base para o plexo. Espécies como Globorotalia menardii s.l., G. túmida s.l., G. fimbriata foram identificadas e serão descritas no presente trabalho. As demais espécies/subespécies assinaladas ao grupo, assim como as características que as diferenciam, podem ser consultadas nos trabalhos citados acima. Por habitarem preferencialmente ambientes quentes e serem sensíveis a variações na temperatura da água, as globorotálias menardiformes possuem grande valor na determinação de mudanças paleoclimáticas. Dessa forma, Ericson & Wollin (1968) propuseram um biozoneamento baseado na presença/ausência dessas formas, onde sua presença indica períodos interglaciais e pós-glacial e a ausência, períodos glaciais. Vicalvi (1999) observou um comportamento semelhante na bacia de Campos,
  35. 35. Portilho-Ramos OUT/2003 24 e passou a usar as globorotálias menardiformes como principal ferramenta para o seu trabalho de bioestratigrafia, observando não só a presença/ausência, mas sua respectiva participação percentual em cada intervalo. No presente trabalho será adotada a proposta de Vicalvi (op. cit.), como base para construção de um modelo bioestratigráfico para o testemunho estudado. Globorotalia menardii s.l (Parker, Jones & Brady) est. 1; fig. 1 e 2. Rotalia menardii Parker, Jones & Brady, 1865, p. 20, est. 3, fig. 81. Globorotalia menardii (Parker, Jones & Brady). Banner & Blow, 1960, p. 31, est. 6, figs. 2a-c. Globorotalia menardii menardii (Parker, Jones & Brady). Bolli & Saunders, 1985, p. 228, figs. 5-7. Rotalina cultrata d`Orbigny, 1839, p. 76, pl. 5, figs. 7-9. Globorotalia cultrata (d`Orbigny) Banner & Blow, 1960, p. 34, pl. 6, figs. 1a-c. Globorotalia menardii cultrata (d`Orbigny). Bolli & Saunders, 1985, p. 228, figs. 8-10. Descrição: Teca trocoespiral baixa. Contorno axial biconvexo; periferia axial com quilha suave a grosseira. Contorno equatorial subcircular a auriculiforme, lobulado. Última volta com cinco a seis câmaras crescendo a taxa mediana a alta; câmaras em forma de crescente, assimétricas, levemente alongadas na direção do enrolamento. Suturas radiais, curvadas e limbadas no lado espiral; radiais, retas e deprimidas no lado umbilical, umbílico estreito e profundo. Abertura em fenda íntero-marginal, umbilical- extra-umbilical com lábio. Superfície lisa em ambos os lados, freqüentemente pustulosa próximo à abertura. Maior diâmetro: 0,92 a 1,10 mm
  36. 36. Portilho-Ramos OUT/2003 25 Notas: Bolli & Saunders (1985) apresentam uma pertinente nota com a distinção entre Globorotalia menardii menardii, G. menardii cultrata. Ambas as espécies distribuem-se da biozona N19 (Plioceno) à biozona N23 (Holoceno) de Blow (1969, apud Bolli & Saunders, 1985). No entanto, a classificação ao nível de subespécie não é de importância para a identificação de paleotemperatura da água. Por esse motivo, optou- se por classificar todos os indivíduos dessa espécie como Globorotalia menardii s.l. Glogorotalia fimbriata difere da Globorotalia menardii s.l unicamente por apresentar espinhos ao longo de sua periferia axial. Globorotalia tumida tumida difere de G. menardii s.l por seu contorno axial intumescido. Globorotalia fimbriata (Brady, 1884) est. 1; fig. 4. Pulvinulina menardii ( D’Orbigny) var. fimbriata Brady, 1884, p. 691, est. 103, figs. 3a-c. Descrição: Teca biconvexa. Lado umbilical levemente mais convexo do que o lado espiral; periferia axial quilhada, com espinhos radiais. Contorno equatorial auriculiforme lobulado. Ultima volta com 5 a 6 câmaras crescendo a taxa mediana a alta; câmaras em forma de crescente, assimétricas, levemente alongadas na direção do enrolamento. Suturas radiais, curvadas e limbadas no lado espiral; radiais, retas e deprimidas no lado umbilical. Umbílico estreito e profundo. Abertura em fenda intero-marginal, umbilical-extra-umbilical com lábio. Superfície lisa em ambos os lados. Notas: Globorotalia menardii s.l. difere de Globorotalia fimbriata unicamente por não apresentar espinhos ao longo de sua periferia axial. Globorotalia tumida tumida difere de Globorotalia fimbriata por seu contorno axial intumescido, além de não apresentar espinhos ao longo de sua periferia axial.
  37. 37. Portilho-Ramos OUT/2003 26 Maior diâmetro: 0,72 mm Globorotalia tumida tumida (Brady, 1877) est. 1; fig. 3. Pulvinulina menardii tumida Brady, 1877, p. 535, sem figuras. Globorotalia tumida (Brady) Banner & Blow, 1960a, p. 26, est. 5, figs. 1a-c. Descrição: Teca trocoespiral biconvexa, intumescida. Lado espiral levemente mais convexo do que o lado umbilical; periferia axial com quilha grosseira. Contorno equatorial auriculiforme lobulado. Última volta com cinco a seis câmaras crescendo rapidamente em tamanho. Câmaras em forma de crescente, assimétricas, levemente alongadas na direção do enrolamento. Suturas radiais, curvadas e limbadas no lado espiral; radiais, retas e deprimidas no lado umbilical. Umbílico estreito e profundo. Abertura em fenda ou arco baixo, íntero-marginal, umbilical-extra-umbilical com lábio. Superfície lisa em ambos os lados. Notas: Globorotalia tumida flexuosa difere de Globorotalia tumida tumida por possuir a última câmara flexionada em direção ao lado umbilical. Globorotalia menardii s.l. difere de G. tumida tumida, por não apresentar contorno axial intumescido. Globorotalia fimbriata difere de Globorotalia tumida tumida por não ter contorno axial intumescido, além de apresentar espinhos ao longo de sua periferia axial. Maior diâmetro: 0,72 mm
  38. 38. Portilho-Ramos OUT/2003 27 Gênero Neogloboquadrina Bandy, Frerichs & Vincent, 1967 Neogloboquadrina dutertrei (D`Orbigny, 1839) est. 4; fig.2. Globigerina dutertrei D`Orbigny, 1839, p. 84, est. 4, figs.19-21. Neogloboquadrina dutertrei (D`Orbigny) Bandy, Frerichs & Vincent, 1967. Descrição: Teca em trocoespira baixa. Lado espiral plano a levemente convexo, lado umbilical levemente convexo; periferia axial arredondada. Contorno equatorial subcircular, lobulado. Última volta com cinco a seis câmaras globosas, levemente alongadas axialmente em direção ao umbílico, e que crescem lentamente em tamanho. Suturas radiais, retas e deprimidas em ambos os lados. Umbílico aberto e profundo. Abertura em arco médio, ínterio-marginal, umbilical-extra-umbilical. Superfície cancelada. Maior diâmetro: 0,41 mm Família PULLENIATINIDAE Cushman, 1927 Gênero Pulleniatina Cushman, 1927 est. 2; figs. 1, 2 e 3. Descrição: Teca subglobosa, inicialmente trocoespiral, passando a estreptoespiral das primeiras para a última volta; esse caracter acentua-se progressivamente do inicio para o final da linhagem evolutiva primalis – praecursor – obliquiloculata – finalis. Lado umbilical levemente mais convexo do que o lado espiral. Última volta com 4 a 4 ½ câmaras globosas. Suturas radiais, retas levemente deprimidas em ambos os lados.
  39. 39. Portilho-Ramos OUT/2003 28 Umbílico estreito e raso. Abertura em arco baixo, ínterio-marginal, umbilical-extra- umbilical em P. primalis, estendendo-se em direção ao plano equatorial nas formas posteriores na linhagem evolutiva, chegando a umbilical-equatorial em P. finalis. Superfície perfurada espessa e lisa levemente pustulosa na face apertural. Notas: Bolli & Saunders (1985) apresentam uma interessante discussão a respeito da distinção entre Pulleniatina primalis, P. obliquiloculata, P. finalis. Nesse trabalho os autores discutem as diferentes tendências evolutivas seguidas por esse gênero nos oceanos Atlântico e Pacífico, encontrando ambientes diferentes e com isso distribuindo-se de maneira diferente nesses oceanos, originando as províncias biogeográficas Atlântica e do Pacifico. No presente trabalho discutiremos somente a distribuição do gênero na província do Atlântico, pois os táxons encontrados pertencem a essa província. A primeira espécie distribui-se da biozona N18 (Plioceno) a biozona N23 (Holoceno) de Blow (1969, apud Bolli & Saunders, 1985). P. obliquiloculata distribui-se da biozona N21 (Plioceno) a biozona N23 (Holoceno) de Blow (op. cit.), enquanto P. finalis ocorre desde a biozona N22 (Pleistoceno) à biozona N23 (Holoceno), do mesmo autor. No entanto, a classificação ao nível de espécie não é de importância para a identificação de paleotemperatura da água. Por esse motivo, optou-se por não identificar os indivíduos desse táxon a nível subgenérico. Maior diâmetro: 0,44 a 0,54 mm
  40. 40. Portilho-Ramos OUT/2003 29 Superfamília GLOBIGERINACEA Carpenter, Parker & Jones, 1862 Família GLOBIGERINIDAE Carpenter, Parker & Jones, 1862 Subfamília ORBULININAE Schultze, 1854 Gênero Orbulina Orbigny, 1899 Orbulina universa (D’Orbginy,1839) est. 4; fig. 1. Orbulina universa D’Orbginy, 1839a, p. 2, est. 1, fig. 1. Descrição: Teca esférica composta por uma porção inicial trocoespiral, com uma câmara final esférica envolvendo inteiramente as anteriores. Aberturas diversas, pequenas e arredondadas. Superfície híspida, inteiramente perfurada por numerosos poros. Maior diâmetro: 0,65 mm
  41. 41. Portilho-Ramos OUT/2003 30 VIII. BIOESTRATIGRAFIA E CRONOESTRATIGRAFIA Ericson & Wollin (1968), propuseram um biozoneamento baseado em foraminíferos planctônicos, correspondente aos períodos glaciais e interglaciais do Quaternário, onde as biozonas Q (glacial), R (interglacial), S (glacial), T (interglacial), U (glacial), V (interglacial), W (glacial), X (interglacial) e Y (glacial) representam o Pleistoceno, enquanto a biozona Z (pós-glacial) corresponde ao Holoceno (figura 6). Esse zoneamento bioestratigráfico foi desenvolvido com base na presença/ausência de Glorotalia ex gr. G. menardii, formas que habitam preferencialmente águas quentes. Com isso os intervalos onde esse táxon esta presente são considerados interglaciais, enquanto sua ausência identifica intervalos glaciais.
  42. 42. Portilho-Ramos OUT/2003 31 Figura 6: Biozoneamento de Ericson & Wollin (1968). Os intervalos interglaciais e pós-glacial são reconhecidos pela presença do complexo menardiforme, enquanto a ausência desse táxon indica os intervalos glaciais.
  43. 43. Portilho-Ramos OUT/2003 32 Vicalvi (1999), analisando foraminíferos planctônicos de testemunhos provenientes da bacia de Campos, realizou um trabalho pioneiro no Brasil, refinando o biozoneamento original de Ericson & Wollin (op. cit) para o Quaternário superior, dividindo as biozonas Z, Y e X em subzonas. Nesse trabalho, a biozona Z (Holoceno), foi dividida em Z1 e Z2 e a zona X (Pleistoceno), em X1 a X11 (figura 7). Esse resultado foi alcançado considerando não somente a presença/ausência do plexo menardiforme, mas também suas variações percentuais dentro de um mesmo episódio climático. A zona Y (Pleistoceno), foi dividida em Y1 a Y5, baseando-se na freqüência do plexo Pulleniatina, um gênero cujo registro é marcado por desaparecimentos e reaparecimentos locais ao longo do Quaternário final no Atlântico Sul (Bé et. al., 1976; Prell & Damuth, 1978; Vicalvi, 1999). Ao todo, Vicalvi (op. cit.) identificou três níveis de desaparecimento local do plexo Pulleniatina. O primeiro nível de desaparecimento desse plexo foi denominado YP.1 (primeiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata) e corresponde ao limite entre as zonas X e Y de Ericson & Wollin (op. Cit.), no final do último episódio interglacial, com idade absoluta estimada em 84.000 anos A.P. O segundo bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata, denominado YP.2, marca o limite entre as subzonas Y4/Y3 de Vicalvi (op. cit.), com idades absoluta variando de 67.700 e 74.400 anos A.P. O terceiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (YP.3), tem idades absolutas variando entre 42.000 e 45.000 anos A.P. e marca o limite entre as subzonas Y2/Y1 do mesmo autor. Segundo Bé et. al. (op. cit), o gênero Pulleniatina reaparece em sedimentos do Atlântico equatorial e do Caribe na porção final da zona Y (Pleistoceno), há aproximadamente 15.000 A.P., tornando-se abundante durante o Holoceno. Assim como Vicalvi (1999), o presente trabalho observa um retorno moderado do plexo Pulleniatina somente na base da subzona Z2, no limite Holoceno/Pleistoceno, há cerca de 10.000 anos A.P.
  44. 44. Portilho-Ramos OUT/2003 33 Figura7:BiozoneamentodeVicalvi(1999)esuacorrelaçãocomobiozoneamentodeEricson&Wollin(1968),conforme propostoporaqueleautor.Osbioeventosquedelimitamassubzonassãoindicadosaoladodozoneamento. Ericson&Wollin(1968)Vicalvi(1999) 10Ka Holoceno Pleistoceno ZZ1 Z2 100Ka Y X CronoestratigrafiaHarland,1989 AnosA.P. Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 50Ka X11 X10 X9 X8 X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 Pós-glacial Glacial Interglacial Plexo(YP.2)Pulleniatina PlexoPulleniatina Plexo(YP.1)Pulleniatina 1-3%Plexomenardiforme 3-7%Plexomenardiforme Bioeventos G.flexuosa Plexo(YP.3)Pulleniatina PlexoPulleniatina
  45. 45. Portilho-Ramos OUT/2003 34 Os fatores ambientais que controlam a distribuição do gênero Pulleniatina não são totalmente conhecidos, mas obviamente estão relacionados às variações climáticas do Quaternário. Acredita-se que a salinidade é o primeiro fator que limita a distribuição do plexo Pulleniatina e que o aumento uniforme da salinidade do oceano Atlântico durante o máximo glacial foi o principal responsável pelo desaparecimento diácrono desse plexo no oceano Atlântico, já que o desaparecimento ocorre primeiro nas áreas de maior salinidade Prell & Damuth (1978). Biozonamento de Vicalvi (1999) No intervalo estudado no presente trabalho foram reconhecidas as subzonas Y3 a Z1 conforme definidas por Vicalvi (1999), as quais são caracterizadas abaixo ( Figura 7). Subzona Y3 (Pleistoceno) - intervalo entre o segundo bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (YP.2; base) e o nível de reaparecimento local desse táxon (topo). O plexo Pulleniatina, portanto, está ausente, assim como o plexo menardiforme. Ocorre um aumento no numero de formas de águas frias como Globorotalia inflata e G. truncatulinoides. Orbulina universa apresenta alguns picos sem significado. G. crassaformis não tem representatividade, enquanto Neogloboquadrina detertrei apresenta picos na base e no topo do intervalo. Subzona Y2 (Pleistoceno) - intervalo entre o nível de reaparecimento local do plexo Pulleniatina (base) e o terceiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (YP.3; topo). Nesse intervalo há o retorno significativo do plexo Pulleniatina, que apresenta os maiores percentuais dentro da zona Y. O plexo menardiforme continua ausente. Ocorre um decréscimo de Globorotalia inflata. Por outro lado, há um ligeiro aumento de G. truncatulinoides em relação à metade superior da subzona Y3. Neogloboquadrina
  46. 46. Portilho-Ramos OUT/2003 35 dutertrei é freqüente, G. crassaformis não tem significado e Orbulina universa apresenta um pico abrupto próximo do topo da subzona. Subzona Y1 (Pleistoceno) - intervalo entre o terceiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (YP.2; base) e o nível que marca o último reaparecimento local desse táxon (topo) e do plexo menardiforme. Desse modo, os plexos Pulleniatina e menardiforme estão ausentes nesse intervalo, enquanto as espécies de água fria Globorotalia inflata e G. truncatulinoides aumentam em numero. G. crassaformis tem pouco significado, Orbulina universa e Neogloboquadrina dutertrei apresentam um crescimento de freqüência típico desta subzona. Subzona Z2 (Holoceno) – intervalo marcado pela presença relativamente alta do plexo menardiforme (de 3 a 7%) em relação à fauna total de foraminíferos planctônicos e pelo retorno baixo a moderado do plexo Pulleniatina. Globorotalia inflata torna-se rara ou ausente enquanto G. truncatulinoides possui seu maior percentual próximo ao limite com o Pleistoceno e depois permanece constante até o topo do intervalo. Entre as demais espécies, somente Orbulina universa tem algum significado numérico. Subzona Z1 (Holoceno) - difere da anterior apenas pela diminuição na participação percentual do plexo menardiforme, que se encontra entre 1 a 3% da fauna total de foraminíferos planctônicos. Reconhecimento das biozonas de Vicalvi (1999) nos cinco primeiros metros do testemunho JPC-17 Baseado nos trabalhos citados acima, foi possível determinar que os cinco metros de sedimento do testemunho JPC17, estudados no presente trabalho, apresentam um registro completo do Holoceno além da porção final do Pleistoceno, representado pelas subzonas Y3 a Y1 de Vicalvi (1999). Na tabela 1 e na figura 8
  47. 47. Portilho-Ramos OUT/2003 36 pode-se observar que a presença do plexo menardiforme está bem evidente nos primeiros 60 cm do testemunho, exceto nas amostras 30-31 e 40-41cm, onde ocorre um desaparecimento total dessas formas, possivelmente decorrência de um fenômeno climático local que merece atenção e deverá ser melhor estudado em trabalhos futuros. Contudo, a presença de Globorotalia fimbriata no intervalo 50-51 cm, comprova que esses sedimentos foram depositados durante o Holoceno, pois G. fimbriata é uma espécie menos freqüente do plexo, mas exclusiva desse período. A partir desses dados foi reconhecido o limite Holoceno/Pleistoceno entre as profundidades 60-61 cm e 70-71 cm, uma vez que desde essa última amostra até base do intervalo estudado (490-491m) o plexo menardiforme permanece ausente ou tem raras ocorrências sem significado bioestratigráfico, correspondendo, possivelmente, a indivíduos que conseguiram resistir às baixas temperaturas dominantes. Dessa forma os 60 cm de sedimento do topo do testemunho JPC 17 indicam o Holoceno, correspondendo à biozona Z de Ericson & Wollin (op. cit.). Os sedimentos encontrados abaixo desse intervalo foram depositados durante o último episódio glacial ocorrido no Pleistoceno, evidenciado pela ausência do plexo menardiforme, além do aumento considerável de formas típicas de águas frias, principalmente Globorotalia inflata.
  48. 48. Portilho-Ramos OUT/2003 37
  49. 49. Portilho-Ramos OUT/2003 38 No estudo proposto para o testemunho JPC17, foram reconhecidas cinco subzonas de Vicalvi (1999). Três representam o Pleistoceno superior (Y1, Y2 e Y3) e duas dividindo o Holoceno (Z1 e Z2). Na base do intervalo estudado encontra-se a subzona Y3 que se estende de 450-451cm até 490-491 cm. Essa subzona é marcada pela ausência (ou muito rara ocorrência, na amostra 450-451cm) do plexo menardiforme e do plexo Pulleniatina. As formas indicadoras de águas frias, como Globorotalia inflata e G. truncatulinoides , apresentam valores de 1,6 % e 1,2 %, respectivamente. G. crassaformis, Orbulina universa e Neogloboquadrina dutertrei estão praticamente ausentes, embora a primeira apresente um aumento em número no ultimo intervalo (490-491cm), sem significado bioestratigráfico. Segundo Vicalvi (1999), a subzona Y3 corresponde ao Pleistoceno médio. Os sedimentos do testemunho estudado nesse trabalho não apresentam um registro completo da subzona Y3, e por esse motivo é impossível calcular sua idade absoluta. O limite Y3/Y2 proposto no presente trabalho encontra-se entre os intervalos 440-441 cm e 450-451cm. A subzona Y2, como também observado por Vicalvi (1999), é marcada pelo retorno expressivo do plexo Pulleniatina, que atinge os valores mais altos de toda zona Y. Sua base, portanto é reconhecida pelo nível de retorno de Pulleniatina, enquanto o topo da biozona é definido pelo terceiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (YP3). No presente trabalho essa subzona se estende desde a amostra 440-441 cm até a amostra 210-211cm. Nessa subzona o plexo menardiforme continua praticamente ausente. Na porção inferior do intervalo, Globorotalia inflata, indicadora de águas frias, permanece com valores próximos aos encontrados para subzona Y3, mas apresenta um crescimento bem evidente na parte superior dessa subzona. Globorotalia truncatulinoides, outro representante de águas
  50. 50. Portilho-Ramos OUT/2003 39 frias, também apresenta um decréscimo em seus percentuais na porção mediana dessa subzona, enquanto G. crassaformis, Orbulina universa e Neogloboquadrina dutertrei permanecem praticamente ausentes ao longo da subzona Y2. Ainda segundo Vicalvi (op. cit.), a subzona Y2 corresponde ao Pleistoceno médio-superior. A idade absoluta da base dessa subzona não pode ser determinada, enquanto a seu topo pode ser atribuída a idade absoluta no bio-horizonte YP.3, ou seja 45.000 a 42.000 anos A.P. A base da subzona Y1 é reconhecida pelo terceiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (YP3), que marca o último desaparecimento desse plexo. Seu limite inferior, com a subzona Y2, encontra-se entre os intervalos 200-201 cm e 210-211cm., enquanto o limite superior, com a zona Z (Holoceno), de Ericson & Wollin (op. cit.), encontra-se entre os intervalos 60-61 cm e 70-71cm. Essa subzona caracteriza-se pela ausência dos plexos Pulleniatina e menardiforme. Globorotalia inflata assume valores bastante elevados comparados com os encontrados para as demais subzonas, principalmente em sua base, decrescendo à medida que se aproxima da zona Z. G. truncatulinoides apresenta comportamento semelhante, com um pico no limite com a subzona Y2. Depois permanece constante com valores superiores aos da subzona subjacente, até o limite com o Holoceno. Nesse nível, essa espécie torna-se abundante, um aumento característico, que indica o limite Holoceno/Pleistoceno (Vicalvi, 1999). Os valores de ocorrência de G. crassaformis, Orbulina universa e Neogloboquadrina dutertrei permanecem aproximadamente constantes desde a base do intervalo estudado, e, portanto, sem significado bioestratigráfico. Segundo Vicalvi (1999) a subzona Y1 corresponde ao Pleistoceno superior. A idade absoluta da base da subzona é de 45.000 a 42.000 anos A.P. (a mesma do bio-horizonte YP.3), enquanto seu topo corresponde a 11.000 anos A.P. (a mesma do último reaparecimento do plexo menardiforme).
  51. 51. Portilho-Ramos OUT/2003 40 A base da subzona Z2 (60-61 / 70-71cm) marca o limite Pleistoceno / Holoceno, e é indicado pelo retorno do plexo menardiforme, que permaneceu ausente (ou muito raro) durante todo o Pleistoceno. Seu limite superior, com a subzona Z1 (10-11 cm / 20- 21cm), é reconhecido, no testemunho JPC 17, pelo aumento percentual do plexo menardiforme. Observa-se também um retorno moderado do plexo Pulleniatina. As espécies de águas frias, representadas por Globorotalia inflata e G. truncatulinoides tornam-se raras. Globorotalia inflata e Orbulina universa apresentam um valor ligeiramente mais elevado na base de Z2. Neogloboquadrina dutertrei e Globorotalia crassaformis permanecem praticamente ausentes. Conforme Vicalvi (1999) a subzona Z2 corresponde ao Holoceno inferior. A base da subzona Z2 corresponde à uma idade abSoluta de 11.000 anos A.P. (a mesma do último reaparecimento do plexo menardiforme); o topo dessa subzona não pode ser determinado. A subzona Z1 compreende o intervalo estratigráfico que se estende do topo da subzona Z2, entre os intervalos 20-21 cm e 10-11 cm, até o topo do testemunho. Difere da subzona anterior pelo aumento das porcentagens do plexo menardiforme ( Z1 entre 2,7 e 3,4%; Z2 entre 2,2 e 2,4 %). Esse resultado difere daquele apontado por Vicalvi (1999), onde a subzona Z2 registra o retorno significativo do plexo menardiforme com percentuais de 3 a 7% enquanto a subzona Z1 registra percentuais de 1 a 3% do total da fauna de planctônicos. No entanto, esse mesmo trabalho fornece tabelas representando os furos geológicos Bu-91/Gl-05 e Bu-91/Gl-10, as quais apresentam valores contrários aos descritos no próprio texto, mas que concordam com os resultados encontrados aqui. Estudos posteriores poderão esclarecer essa discordância. A idade absoluta desse intervalo não pode ser determinada.
  52. 52. Portilho-Ramos OUT/2003 41 Figura 8: distribuição dos táxons de foraminíferos, importantes bioestratigraficamente, encontrados nos cinco primeiros metros do testemunho JPC 17.
  53. 53. Portilho-Ramos OUT/2003 42 IX. CÁLCULOS DAS TAXAS DE SEDIMENTAÇÃO Para efeito de calculo da duração (em termos de idade absoluta) e das taxas de sedimentação das zonas e subzonas, considerou-se o limite entre os intervalos como correspondendo à profundidade média entre as amostras que estão, seguramente, acima e abaixo desse limite. Por exemplo, o limite entre as zonas Z e Y, entre as profundidades de 60-61 cm e 70-71cm, passa a ser tratado como ocorrendo a 65 cm. Vicalvi (1999) considerou o início do Holoceno como ocorrido há 11.000 anos, mas no presente trabalho adota-se como padrão de referência a escala geológica internacional proposta por Harland et al. (1989), que considera o limite Holoceno / Pleistoceno há 10.000 anos. A taxa de sedimentação é calculada para o Holoceno dividindo a espessura de sedimentos que o representam (65 cm) pela duração estimada para essa época (10.000). Dessa forma estimou-se que a taxa de sedimentação durante o Holoceno foi de 6,5 cm/Ka. Aplicando uma regra de três simples estimamos a duração da subzona Z1 em 2307,69 anos e da subzona Z2 em 7692,30 anos. Conforme visto no início dessa discussão, o terceiro bio-horizonte Pulleniatina obliquiloculata (biohorizonte YP.3) marca o limite entre as subzonas Y1/Y2. Utilizando- se de datação absoluta com base em C14 de seis amostras do testemunho 14-PC-06 retirados da bacia de Campos, Vicalvi (1999) determinou que o último desaparecimento do plexo Pulleniatina (YP.3) ocorreu entre 42.000 e 45.000 anos A.P. Dessa forma podemos determinar a duração da subzona Y1: se diminuirmos 10.000 anos equivalentes à zona Z (Holoceno) de 42.000 - 45.000 (idade estimada para o bio- horizonte YP.3), encontraremos uma duração aproximada de 32.000 - 35.000 anos para essa subzona. Dividindo-se a espessura dos sedimentos que representam essa subzona no testemunho (140 cm) pela duração encontrada (32.000 - 35.000),
  54. 54. Portilho-Ramos OUT/2003 43 estimamos uma taxa de sedimentação aproximada entre 4,37 e 4,00 cm/Ka para o intervalo Y1. A taxa de sedimentação para os intervalos Y2 e Y3 não pode ser determinada nessa fase da pesquisa. X. INTERPRETAÇÕES PALEOCEANOGRÁFICAS A Terra recebe permanentemente grande aporte de energia proveniente do Sol, absorvendo determinada quantidade e refletindo para o espaço a mesma quantidade de energia que absorve, mantendo um equilíbrio que torna possível a existência de vida no nosso planeta (Ahrens, 1993). A maior parte da energia calorífica que chega a Terra é absorvida pelos oceanos, que cobrem quase toda a superfície do planeta. Em seguida essa energia é distribuída uniformemente das regiões tropicais (que recebem maior suplemento de energia) para as regiões polares (que recebem pouca energia solar), através da circulação atmosférica e oceânica. Qualquer alteração nesses sistemas proporcionará um desequilíbrio do montante de energia absorvida e refletida pela Terra, promovendo mudanças climáticas (Ghil et al., 1987; Haug & Tiedemann, 1998; Driscoll & Haug, 1998) e conseqüentemente causando mudanças na biota. Fatos como esses fazem parte da história do planeta Terra, que já passou por períodos de calor intenso e períodos glaciais, onde o frio dominava. Como podemos notar, os sistemas de circulação oceânica e de circulação atmosférica são de fundamental importância na manutenção do equilíbrio térmico do planeta, sendo os principais responsáveis pelo controle do clima mundial. Existe uma constante troca entre esses dois sistemas. A atmosfera, além de influenciar a circulação oceânica através dos principais sistemas de ventos, que agem
  55. 55. Portilho-Ramos OUT/2003 44 diretamente sobre as camadas superficiais dos oceanos, promove também mudanças na temperatura da água com a qual está em contato, transferindo calor para o oceano e vice e versa. Microalgas planctônicas presentes no oceano liberam a maior parte do oxigênio presente na atmosfera e contribuem para formação de nuvens, pois o composto dimetil sulfeto (DMS), que produzem reage com o oxigênio atmosférico produzindo ácido sulfúrico; as partículas desse ácido atraem o vapor d’água atuando como um núcleo de condensação, formando nuvens que migram levando umidade para outras regiões (Amabis & Martho, 1992). A forte interação oceano – atmosfera faz com que os oceanos se tornem importantes objetos de estudos relacionados ao clima pretérito. Conhecendo a dinâmica atual de circulação oceânica e de sedimentação, a distribuição geográfica dos organismos, assim como suas respostas às mudanças no ambiente, pode-se aplicar esses conhecimentos para deduzir as condições oceanográficas, ambientais e climáticas que atuavam em épocas passadas (Paleoceanografia, Paleoecologia e Paleoclimatologia). Um dos mecanismos mais utilizados por pesquisadores no intuito de estudar as variações climáticas globais, o paleoambiente e a paleoceanografia de uma determinada região é a análise de fósseis de microorganismos (p.ex.: Bandy, 1960; Ericson & Wollin, 1968; Rodrigues & Carvalho, 1980; Ghil et al., 1987; Vicalvi, 1999). Apesar de seu tamanho diminuto, as carapaças e esqueletos desses organismos são os principais formadores de depósitos sedimentares em regiões oceânicas profundas. Os foraminíferos planctônicos, base do presente estudo, são altamente sensíveis às variações ambientais, principalmente na temperatura da água e, conseqüentemente, a presença/ausência de um determinado táxon, assim como sua participação percentual na associação microfossilífera encontrada em um determinado
  56. 56. Portilho-Ramos OUT/2003 45 sedimento informam sobre as condições sob as quais essas carapaças foram depositadas. O material de estudo foi coletado em uma região influenciada pela a zona de convergência subtropical/subantártica (Boltovskoy, 1981), uma zona de mistura entre as águas da corrente do Brasil com a corrente das Malvinas. Nos sedimentos estudados encontramos carapaças de foraminíferos indicadores dessas duas massas de’água, com predomínio de espécimens típicos de água quente da corrente do Brasil. A alteração desse padrão dentro do testemunho estudado pode nos revelar períodos mais frios (glaciais) ou mais quentes (interglaciais/pós-glacial), caracterizando uma mudança no clima dessa região, sendo identificado pela maior presença de táxons adaptados a águas frias ou quentes em um intervalo estratigráfico. O estudo do testemunho JPC 17 revela uma mudança na temperatura do oceano Atlântico Sul no tempo correspondente às profundidades 60-61 e 70-71 cm (tabela 1). Os sedimentos encontrados acima desse nível registram presença das formas indicadoras de águas quentes, representadas pelo plexo menardiforme. Há também uma diminuição das espécies de águas frias, como Globorotalia inflata e G. truncatulinoides, s.l., indicando o retorno das águas oceânicas quentes depois do ultimo período de glaciação, ocorrido durante o Pleistoceno (figura 9). Os sedimentos que se encontram abaixo desse limite são caracterizados pelo aumento das porcentagens de Globorotalia inflata e G. truncatulinoides s.l. e pela ausência do plexo menardiforme, condição que permanece até a base do intervalo estudado no testemunho JPC 17 (490 – 491 cm). Essas informações indicam que os sedimentos da parte inferior desse intervalo foram depositados durante a última glaciação ocorrida no Pleistoceno.
  57. 57. Portilho-Ramos OUT/2003 46 O plexo Pulleniatina, uma forma considerada por muitos autores como indicador de águas tropicais, apresenta um registro marcado por desaparecimentos e reaparecimentos regionais ao longo do Pleistoceno (Prell & Damuth, 1978; Vicalvi, 1999). O último reaparecimento desse gênero no Atlântico foi há cerca de 15.000 A.P. (Bé et. al., 1976), antes do retorno do plexo menardiforme, o que revela que esse táxon é capaz de tolerar mais as variações na temperatura/salinidade das águas do oceano do que as globoratálias menardiformes. Dessa forma podemos identificar períodos onde as águas oceânicas estiveram menos frias (Vicalvi, op. cit.) ou menos salinas (Prell & Damuth, op. cit.) dentro do intervalo glacial, a ponto de registrar ocorrências do gênero Pulleniatina, na ausência de menadiformes (Vicalvi, op. cit.). Com base na freqüência do plexo Pulleniatina, pode-se concluir que o intervalo correspondente à subzona Y2 de Vicalvi (1999) representa um intervalo onde a temperatura da água relativamente mais quente e/ou menos salina durante o período glacial, pois esse plexo está bem representado entre as profundidades de 210 cm a 441 cm. Nas subzonas Y1 (201 – 70 cm) e Y3 (491 – 450 cm) o gênero Pulleniatina está ausente, apontando, conseqüentemente, períodos mais frios dentro da zona Y. No presente trabalho, o plexo Pulleniatina reaparece depois do plexo menardiforme, acima do limite Holoceno/Pleistoceno, um fato curioso, já que as espécies do gênero Pulleniatina são menos sensíveis à temperatura e/ou salinidade e deveriam desaparecer antes e reaparecer depois do plexo menardiforme. Esse resultado difere dos encontrados por Rios-Netto et al. (1997 e 1999) para as bacias de Campos e Santos, porém é coerente com os resultados de Vicalvi (1999) para alguns testemunhos provenientes da bacia de Campos. Esse fato é de difícil explicação considerando-se apenas os estudos desenvolvidos até o momento e deverá ser enfocado em trabalhos posteriores.
  58. 58. Portilho-Ramos OUT/2003 47 Figura 9: relação de distribuição dos táxons de foraminíferos adaptados a águas frias e quentes nos cinco primeiros metros do testemunho JPC 17.
  59. 59. Portilho-Ramos OUT/2003 48 XI. CONCLUSÕES O estudo dos cinco primeiros metros de sedimentos do testemunho JPC17, permite concluir que: 1) Foram reconhecidas as biozonas Y e Z de Ericson & Wollin (1968), estando seu limite entre as amostras 60-61 cm e 70-71 cm: O intervalo estratigráfico acima de 61 cm corresponde à biozona Z e foi depositado durante o Holoceno, o que é evidenciado pela presença do plexo menardiforme no intervalo e pela presença de Globorotalia fimbriata, espécie exclusiva do Holoceno, na profundidade de 50 cm; O intervalo estratigráfico entre 70 cm e 491 cm corresponde à biozona Y e foi depositado durante o Pleistoceno, o que é evidenciado pela ausência do plexo menardiforme, em sedimentos imediatamente sotopostos à biozona Z, sem que haja nenhum indício de erosão entre essas camadas. 2) foram reconhecidas as subzonas Y3 a Z1 de Vicalvi (1999): as subzonas Y3 (amostras 491-490 a 451-450 cm) e Y1 (amostras 201-200 a 71-70 cm) são reconhecidas pela ausência do plexo Pulleniatina, enquanto a subzona Y2 (amostras 441-440 a 211-210 cm) é reconhecida pela presença expressiva de espécimens desse táxon;
  60. 60. Portilho-Ramos OUT/2003 49 a subzona Z2 (amostras 60-61 cm a 20-21 cm) caracteriza-se por percentuais do plexo menardiforme entre 2,2 e 2,4 %, enquanto a subzona Z1 (amostras 0-1 a 10-11 cm) apresenta percentuais entre 2,7 e 3,4 %. 3) o intervalo entre a amostra 61-60 cm e o topo do testemunho foi depositado em ambiente de águas quentes, pois o plexo menardiforme está presente; 4) o intervalo entre a amostra 70-71 cm e 490-491 cm foi depositado em ambiente de águas frias, pois o plexo menardiforme está ausente ou ocorre muito raramente em porcentagem próxima a zero, enquanto que Globorotalia inflata e G. truncatulinoides, representantes de águas frias, estão presentes em maior número; 5) a subzona Y2 de Vicalvi (1999) registra um intervalo de tempo em que as águas oceânicas na região estudada estiveram relativamente mais quentes e/ou menos salinas dentro do último episódio glacial, o que é evidenciado pela expressiva presença do plexo Pulleniatina, uma espécie de água quente, que tolera mais as águas frias do que o plexo menardiforme.
  61. 61. Portilho-Ramos OUT/2003 50 XII. BIBLIOGRAFIA AHRENS, C.D. 1993. Essentials of Meteorology: an Invitation to the Atmosphere. West Publishing Company, 436 p. AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. 1992. Fundamentos da Biologia Moderna. São Paulo: Editora Moderna, 428 p. AZEVEDO, R.L.M. 1995. Isótopos de Oxigênio e Carbono em Estudos Estratigráficos de Detalhe na Bacia de Campos: Aplicações no Quaternário e Oligoceno. 139p.(Dissertação de PPGL/ IGEO/UFRJ, Rio de Janeiro). BANDY,O.L.1960. Planktonic foraminiferal criteria for paleoclimatic zonation. Science Reports, Vol. (2nd Ser. (Geo1.), Spec..), n.4, pp.1-8. BARBOSA, C.F.; EILERT, V. P.; RIOS-NETTO, A.M.; WANDERLEY, M.D.; FRIDLUNG, F.E.; MCMANUS, J. 1999. Foraminifera, radiolaria and calcareous nannofossils biofacies succession in a core at the base-of-slope of the south brazilian continental margin. In: Congresso da ABEQUA, VII. 1999. Anais...: arquivo viiabequa_cc025.pdf. BERTELS, A.; AZEVEDO, R.L.M.; MESQUITA, A.C.F.; ABREU, W.S. 1989. Foraminíferos bentônicos e paleoecologia de uma seção terciária da bacia de campos (Poço 1- RJS-305), porção sudeste da margem continental brasileira. B. Geoci. PETROBRAS, Rio de Janeiro, v.3, n.3, pp. 175-189. BOLLI, H.M.; J.B.SAUNDERS, K. PERCH-NIELSEN. 1985. Oligocene to Holocene low latitude planktic foraminifera In: BOLLI, H.M.; J.B.SAUNDERS; K. PERCH- NIELSEN. Plankton Stratigraphy. Cambridge University Press, pp. 155-262. BOLTOVSKOY, E. Masa de agua en el Atlantico Sudoccidental. In: Boltovskoy, D. Atlas del Zooplancton del Atlântico Sudoccidental y Metodos de Trabajos con el
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  65. 65. ESTAMPA 1 1 Globorotalia menardii cultrata 1a vista axial; 1b vista umbilical; 1c vista espiral. 2 Globorotalia menardii menardii 2a vista axial; 2b vista umbilical; 2c vista espiral. 3 Globorotalia tumida tumida 3a vista axial; 3b vista umbilical; 3c vista espiral. 4 Globorotalia fimbriata 4a vista axial; 4b vista umbilical; 4c vista espiral.
  66. 66. ESTAMPA 2 1 Pulleniatina primalis 1a vista axial; 1b vista umbilical; 1c vista espiral. 2 Pulleniatina obliquiloculata 2a vista axial; 2b vista umbilical; 2c vista espiral. 3 Pulleniatina finalis 3a vista axial; 3b vista umbilical; 3c vista espiral.
  67. 67. ESTAMPA 3 1 Globorotalia truncatulinoides excelsa 1a vista axial; 1b vista umbilical; 1c vista espiral. 2 Globorotalia truncatulinoides truncatulinoides 2a vista axial; 2b vista umbilical; 2c vista espiral. 3 Globorotalia inflata 3a vista axial; 3b vista umbilical; 3c vista espiral. 4 Globorotalia inflata/G. Crassaformis (transição) - vista axial . 5 Globorotalia crassaformis crassaformis 5a vista axial; 5b vista umbilical; 5c vista espiral.
  68. 68. ESTAMPA 4 1 Orbulina universa 2 Neogloboquadrina dutertrei dutertrei 2a vista axial; 2b vista umbilical; 2c vista espiral.

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