Paleoproductivity changes during the Late Quaternary in the southeastern Brazilian upper continental margin of the Southwestern Atlantic

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.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Magnetic fingerprint of the late Holocene inception of the Río de la Plataplume onto the southeast Brazilian shelf.

Measurement of changes in the assembly ofmagnetic particles in sediment records is useful both for paleoclimatic and paleoceanographic reconstructions and for assessing provenance and pathways of sediment transport. In this study we provide detailed rockmagnetic analysis along with scanning electron microscopy (SEM), Ti/Ca ratio and particle size distribution of the decarbonated fraction of sediments to trace terrigenous source changes during the last 6 cal kyr BP in core 7610 collected on the SE Brazilian continental shelf. Magnetic mineralogy data indicate a gradual shift between two distinct sources of sediments: (1) dust fromsouthern South America (Patagonia, central western Argentina and Puna-Altiplano plateau) and (2) sediments eroded fromtheweathered volcanics of Paraná Basin. Thesematerials reached the continental margin off Argentina and Uruguay by different pathways andwere transported northward by the Brazilian Coastal Current (BCC). The chronology of events related to the environmental record of core 7610 indicates that between 6 and 4.7 cal kyr BP dry conditions over continental South America resulted in enhanced eastward eolian transport of the Argentinean loess and a limited discharge of the RdlP river load into the Atlantic Ocean. At this time, the sedimentary magnetic fraction that reached the SE Brazilian shelf reflect predominantly loessic sources transported from the Pampean terraces to the Argentinean and Uruguay shelves and then distributed northward by the shelf current system. From 4.7 to 2 cal kyr BP the climate became gradually wetter over the continent and the contribution of oxidized phases from the weathered Paraná Basin (mainly from the basaltic and acidic volcanics) started to become important. This change in climate overlaps in time awith the late Holocene sea level fall recorded along the SE South American coast. Later, from2 up to 0.9 cal kyr BP even wetter conditions were prevalent in S and SE South America, and the RdlP sedimentary load became themain source of sediments transported to the SE Brazilian shelf by the BCC. The magnetic record of core 7610 reported here together with other paleoenvironmental tracers (palynology, geochemistry and stable isotopes) thus indicates that the inception of the RdlP plume onto the SE Brazilian shelf started as early as 4.7 cal kyr BP and has been strengthened since then mostly due to changes in precipitation over South America and to a smaller extent by sea-level changes

From sambaquis (shell mounds) to plastic debris: a summary of the geological imprint of human occupation in the coast of São Paulo (Southeast Brazil)

In this work, we present a brief revision of the geological evidence of human activities in the coast of São Paulo (Southeast Brazil), from pre-historical times to the present. We analyze case studies in different sectors of the coast, identifying the main historical causes that resulted in environmental changes with their consequent imprint in the sedimentary column. There was a south-to-north trend inthe occupation at the colonization period (1500 onwards), essentially determined by differences in the geomorphology of the area. Finally, the accumulation of artificial radionuclides and plastic debris in the sediments is discussed

Holocenic paleoproductivity vhanges in the inner shelf of Cabo Frio, RJ

Análises sedimentológicas, geoquímicas e microfaunísticas realizadas em um testemunho coletado na plataforma interna de Cabo Frio, permitiram a compreensão das variações de produtividade nos últimos 9.300 anos. Quatro fases foram reconhecidas, influenciadas por flutuações do nível relativo do mar e mudanças climáticas que ocorreram na margem continental sudeste Brasileira, durante o Holoceno. Antes de 7,0 kanos cal A.P., os dados apontam para baixa produtividade, sob condições de nível relativo do mar mais baixo e clima úmido. Entre 7,0 e 5,8 kanos cal A.P., há aumento na produtividade oceânica, num cenário de nível do mar em ascensão e condições climáticas mais úmidas. Produtividade similar à fase anterior marca o período de 5,8 a 2,8 kanos cal A.P., em condições de descida do nível do mar e clima mais seco. De 2,8 kanos cal A.P. até o presente, aumento na produtividade oceânica e condições hidrodinâmicas intensas, associados ao estabelecimento do processo de ressurgência em Cabo Frio, quando condições climáticas atuais são estabelecidas. A partir de 2,5 kanos cal A.P., observa-se intensificação do processo de ressurgência, controlada pela ação conjunta de ventos de NE mais intensos (associados a eventos El-niño e/ou a posição da Zona de Convergência Intertropical - ZCIT), meandramento da Corrente do Brasil - CB - e configuração atual da linha de costa.Sedimentological, geochemical and benthic foraminifera analyses carried out on a core sampled from the inner shelf of Cabo Frio, enabled us to identify different four productivity regimes related to sea-level fluctuations and/or climatic changes, that occurred in the southeastern Brazilian continental margin, during the last 9.3 kyr cal BP. Prior to 7.0 kyr cal BP, a lower productivity and less intense hydrodynamic regime occurred at lower sea levels and under drier climatic conditions. Between 7.0 and 5.8 kyr cal BP, relatively stronger local oceanic circulation and relatively high productivity were observed, in a scenario of rising sea levels and more humid conditions. From 5.8 to 2.8 kyr cal BP, bottom currents weakened and input of nutrients increased, with productivity levels similar to the previous phase at lower sea level and in a drier climate. From 2.8 kyr cal BP up to the present, stronger hydrodynamic conditions and a higher productivity regime linked to the establishment of the upwelling process in Cabo Frio. From 2.5 kyr cal BP to the present, upwelling enhancement has been recognized, resulting from the combined action of NE winds (related to El- Niño events and/or the Intertropical Convergence Zone - ITCZ - position), the meandering pattern of the Brazilian Current - BC - and present day coastline configuration

Mudanças paleoceanográficas na plataforma Sul-Sudeste do Brasil durante o Holoceno Médio e Tardio

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

Mudanças paleoceanográficas na plataforma Sul-Sudeste do Brasil durante o Holoceno Médio e Tardio

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

O Mercosul sedimentar: sedimentos como produtos de exportação/importação

Devido à falta de bacias de drenagem significativas, a plataforma continental sul-sudeste \ud brasileira foi considerada uma plataforma relíquia, na qual os sedimentos depositados \ud representavam única e exclusivamente o fruto do retrabalhamento de sedimentos \ud depositados em tratos de mar baixo. Nos últimos dez anos, a identificação de depósitos \ud de mudbelts na plataforma continental interna e média, associada com o emprego de \ud novos marcadores geoquímicos, permitiu a quebra desse paradigma, bem como o \ud reconhecimento da importância da Bacia do Rio da Prata como elemento exportador de \ud sedimentos para a margem continental do Atlântico Sudoeste. A utilização de isótopos \ud radioativos, naturais e artificiais permitiu identificar o potencial de exportação de \ud sedimentos de origem basáltica até a latitude de 25o\ud S, permitindo separar, \ud geoquimicamente, duas províncias sedimentares de plataforma, utilizando-se a Ilha de \ud São Sebastião como feição morfológica a marcar essa diferenciação. A continuidade dos \ud estudos, em colunas sedimentares holocênicas permitiu identificar o incremento do aporte \ud do Rio da Prata, sobre a plataforma continental, na transição do Holoceno Médio para o \ud Holoceno Tardio. Finalmente, novos estudos estão sendo propostos para avaliar a \ud exportação desses sedimentos, em direção à bacia oceânica, através dos sistemas de \ud cânions existentes no limite da província sedimentar da plataforma su

Relative abundances of planktonic foraminifera in sediment core NAP63-1

Here we present planktonic foraminifera species relative abundance obtained in marine sediment core NAP63-1 (24.8384°S, 44.3187°W, 842 m water depth, 224 cm sediment recovery) retrieved with the aid of a piston corer from the SW Atlantic upper slope. The data presented here was applied to infer SW Atlantic sea-surface conditions (temperature and productivity) over the last 50 kyr. Our results highlight that since MIS3 changes in the SW Atlantic surface conditions have been associated with changes in Brazil Current strength, as a response to Atlantic Meridional Overturning Circulation strength changes