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Past perspectives on tipping elements of the climate system: the Amazon Rainforest and the Atlantic Meridional Overturning Circulation (PPTEAM)

Grant number: 18/15123-4
Support type:Research Grants - Research Program on Global Climate Change - Young Investigators - Phase 2
Duration: May 01, 2019 - April 30, 2024
Field of knowledge:Physical Sciences and Mathematics - Oceanography - Geological Oceanography
Principal researcher:Cristiano Mazur Chiessi
Grantee:Cristiano Mazur Chiessi
Home Institution: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
Assoc. researchers: Alan Cavalcanti da Cunha ; Ana Luiza Spadano Albuquerque ; ANA MARIA GÓES ; André Oliveira Sawakuchi ; Fabiano Do Nascimento Pupim ; Francisco William da Cruz Junior ; Gilvan Sampaio de Oliveira ; Igor Martins Venancio Padilha de Oliveira ; Ingo Daniel Wahnfried ; Paulo Eduardo de Oliveira ; Renato Paes de Almeida ; Tatiana da Silva Pereira ; Vinícius Ribau Mendes ; Wânia Duleba
Associated research grant:12/17517-3 - Response of the Western Atlantic Ocean to changes in the Atlantic meridional overturning circulation: from millennial to seasonal variability, AP.PFPMCG.JP
Associated scholarship(s):21/00853-0 - Modern terrigenous sediment sources and past changes in precipitation over tropical South America recorded in terrigenous sediments deposited in the western tropical Atlantic, BP.MS
20/11452-3 - Carbon storage changes in the mid-depth South Atlantic during the penultimate glacial termination and the Anthropocene, BP.PD
19/20699-5 - Optically stimulated luminescence dating of fluvial deposits in the middle Purus river, southwest Amazonia, BP.IC
+ associated scholarships 20/06534-0 - Abrupt changes in the deep Western Tropical Atlantic Ocean during the last two glacial periods, BP.PD
19/25179-0 - Penultimate glacial-to-interglacial transition in Northeastern South America and the adjacent ocean, BP.PD
19/19948-0 - Influence of Late Pleistocene climate changes on the Amazon vegetation, BP.DR
19/24977-0 - Environmental signals recorded in modern sediments of tropical South American rivers, BP.PD
19/10642-6 - Response of the upper water column at the origin of the Brazil Current to slowdown events of the Atlantic Meridional Ocean Circulation during the last 80 ka, BP.MS - associated scholarships

Abstract

Negative synergies between climate change and deforestation may force the Amazon rainforest to cross a tipping point, resulting in large-scale substitution of rainforest by non-forest ecosystems. However, this possible dieback of the Amazon rainforest remains highly uncertain at least in part due to another similarly uncertain tipping element of the climate system, namely the Atlantic meridional overturning circulation. A potential shutdown of the Atlantic meridional overturning circulation would cause major changes in surface heat distribution in the Atlantic Ocean, strongly affecting Amazonian precipitation. Indeed, such changes have been repeatedly recorded in geological archives. Here we propose to reconstruct past climate and environmental changes in Amazonia and the adjacent ocean for the last ca. 250 kyr in unprecedented temporal resolution, grounded in a comprehensive calibration of paleoenvironmental proxies. Therefore, we will analyze geochemical, isotopic and biological parameters in (i) modern tropical South American fluvial sediments to calibrate paleoclimatic and paleoenvironmental proxies, and (ii) western tropical Atlantic marine sediment cores to reconstruct past climate and environmental conditions. This project will provide an in-depth understanding of the responses and internal feedbacks of Amazonia and the western tropical Atlantic for (i) abrupt climate changes, (ii) warmer than preindustrial climates, and (iii) environmental boundary conditions significantly different from preindustrial, helping to constrain possible future scenarios for Amazonia and the adjacent ocean. Also, this project will consolidate a top-level research group on paleoceanography and paleoclimatology at EACH/USP. (AU)

Articles published in Agência FAPESP Newsletter about the research grant:
Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima 
Un nuevo método de estudio de sedimentos marinos ayuda a reconstituir el paleoclima 
A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution 
Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida 
Los sedimentos marinos explican de qué manera una parte del nordeste de Brasil se volvió semiárida 
Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid 
Articles published in Pesquisa FAPESP Magazine about the research grant:
Storms in the Ice Age 
Tempestades en la Edad de Hielo 
Articles published in other media outlets (110 total):
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CNN (Brasil): Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (11/May/2021)
Portal RG: Emissão de gases-estufa triplica no local do reservatório de Belo Monte (22/Jul/2021)
Um Só Planeta: Reservatório de Belo Monte triplicou emissão local de gases de efeito estufa (22/Jul/2021)
Meio Norte online (Piauí): Reservatório em Belo Monte: emissão de gases de efeito estufa triplicou (21/Jul/2021)
Portal Amazônia: Belo Monte: emissão de gases-estufa triplica no local do reservatório (21/Jul/2021)
Revista Amazônia: Reservatório de Belo Monte triplicou emissão local de gases de efeito estufa (21/Jul/2021)
Planeta online: Emissão de gases-estufa triplica no local do reservatório de Belo Monte (21/Jul/2021)
Revista Ecológico online: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Sou Ecológico: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Revista Sustinere online: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Bahia.ba: Emissão de gases de efeito estufa triplicou em Belo Monte após construção de reservatório (21/Jul/2021)
Saense: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Água, Sua Linda: O reservatório da usina de Belo Monte triplicou as emissões de efeito estufa (21/Jul/2021)
Jornal Alerta: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Novo Cantu Notícias: Reservatório de Belo Monte triplicou emissão local de gases de efeito estufa (21/Jul/2021)
Brasil Amazônia Agora: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Valor Amazônico: Emissão de gases-estufa triplica no local do reservatório de Belo Monte (21/Jul/2021)
Quimiweb: Reservatório de Belo Monte triplicou emissão local de gases de efeito estufa (21/Jul/2021)
Quimiweb: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Agência Brasil China: Após a construção do reservatório de Belo Monte, emissão de gases de efeito estufa triplicou no local (21/Jul/2021)
Tá na Bahia: Emissão de gases de efeito estufa triplicou em Belo Monte após construção de reservatório (21/Jul/2021)
Prime Team News: Marine sediments clarify how a part of Brazil’s Northeast area grew to become semi-arid (30/Jun/2021)
Smart Water Magazine (Espanha): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (24/Jun/2021)
Agenparl (Itália): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
Mirage News (Austrália): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
Burada Biliyorum (Turquia): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
TechCodex (Índia): Marine Sediments Explain How Part Of Brazil’s Northeast Region Became Semi-Arid (23/Jun/2021)
Gamers Grade: Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
Samachar Central (Índia): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
My Droll (Índia): Marine Sediments Explain How Part Of Brazil’s Northeast Region Became Semi-Arid (23/Jun/2021)
4State News: Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
News Concerns (Índia): Marine Sediments Explain How Part Of Brazil’s Northeast Region Became Semi-Arid (23/Jun/2021)
PaperFree News: Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (23/Jun/2021)
Verve times (Índia): Marine Sediments Explain How Part Of Brazil’s Northeast Region Became Semi-Arid (23/Jun/2021)
Phys.Org (Reino Unido): Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Science Codex: Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
7thSpace: Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
News Break (EUA): Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Knowledia (França): Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Florida News Times (EUA): Marine sediments explain how parts of the northeastern region of Brazil have become semi-arid (22/Jun/2021)
Biotech Asia News (Índia): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Press-news.org: Marine sediments explain how part of Brazil's Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
FuentiTech: Marine sediments explain how parts of the northeastern region of Brazil have become semi-arid (22/Jun/2021)
NewsBinding (EUA): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Farmingbd.Com (Bangladesh): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
Newspostwall (EUA): Marine sediments explain how part of Brazil’s Northeast region became semi-arid (22/Jun/2021)
The News Motion (Índia): Marine Sediments Explain How Part Of Brazil’s Northeast Region Became Semi-Arid (22/Jun/2021)
Mikami Environmental Blog: Marine micro-organisms reveal the role of the South Atlantic in CO2 control (17/Jun/2021)
Funverde: Microrganismos marinhos revelam o papel do Atlântico Sul no controle do CO2 (15/Jun/2021)
Revista Amazônia: Microrganismos marinhos revelam o papel do Atlântico Sul no controle do CO2 (14/Jun/2021)
Espaço Ecológico no Ar: Microrganismos marinhos revelam o papel do Atlântico Sul no controle do CO2 (13/Jun/2021)
Saense: Microrganismos marinhos revelam o papel do Atlântico Sul no controle do CO2 (09/Jun/2021)
Jornal da USP online: Microrganismos marinhos revelam o papel do Atlântico Sul no controle do CO2 (07/Jun/2021)
Território Secreto: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (23/May/2021)
Jornal Fatos & Notícias: Sedimentos no mar revelam como parte do Nordeste ficou semiárida (18/May/2021)
Espaço Ecológico no Ar: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (16/May/2021)
Blog do Marcello Patriota: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (15/May/2021)
Petrolândia Notícias: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (13/May/2021)
Portal do Poeta: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (13/May/2021)
Hoje Pernambuco: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (13/May/2021)
Portal RG: Sedimentos no mar revelam como parte do Nordeste ficou semiárida (12/May/2021)
Camaçari Notícias: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (12/May/2021)
Funverde: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (12/May/2021)
Blog do Gilberto Dias: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (12/May/2021)
Martins em Pauta: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar, diz estudo (12/May/2021)
Farol News: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (12/May/2021)
Saense: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (12/May/2021)
Blog do Fred Braga: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar, diz estudo (12/May/2021)
Camaçari Notícias: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar (12/May/2021)
Jornal da Cidade (Bauru, SP) online: Entenda como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Meio Norte online (Piauí): Sedimentos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
MSN: Estudo de sedimentos marinhos mostra como parte do Nordeste se tornou semiárido (11/May/2021)
MSN: Sedimentos no mar revelam como parte do Nordeste ficou semiárida (11/May/2021)
Revista Amazônia: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Planeta online: Sedimentos no mar revelam como parte do Nordeste ficou semiárida - Planeta (11/May/2021)
Blog do BG: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar, diz estudo (11/May/2021)
Blog Jornal da Mulher: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Portal CanaMix : Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida - Portal CanaMix (11/May/2021)
Agora RN online: Chuvas no Nordeste podem mudar no futuro e prejudicar a segurança alimentar, diz estudo (11/May/2021)
Sociedade Científica: Sedimentos marinhos explicam por que o Nordeste é tão seco (11/May/2021)
Jornal Alerta: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Novo Cantu Notícias: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Brasil Amazônia Agora: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Revista Cenarium online: Sedimentos marinhos explicam parte do Nordeste que se tornou semiárida (11/May/2021)
Quimiweb: Sedimentos marinhos explicam como parte do Nordeste se tornou semiárida (11/May/2021)
Um Só Planeta: Entendendo o passado para projetar o futuro: sedimentos marinhos explicam origem do Nordeste semiárido (11/May/2021)
Lodi Valley News.com (EUA): Marine sediments show how part of the northeast has become semi-arid (11/May/2021)
Tech Break: Estudo de sedimentos marinhos mostra como parte do Nordeste se tornou semiárido (01/May/2021)
Madrimasd (Espanha): Un nuevo método de estudio de sedimentos marinos ayuda a reconstituir el paleoclima (18/Nov/2019)
Maestroviejo (Espanha): Un nuevo método de estudio de sedimentos marinos ayuda a reconstituir el paleoclima (18/Nov/2019)
NCYT Amazings (Espanha): Un nuevo método de estudio de sedimentos marinos ayuda a reconstituir el paleoclima (15/Nov/2019)
Environmental News Network (EUA): A Novel Method for Analyzing Marine Sediments Contributes to Paleoclimate Reconstitution (06/Nov/2019)
Bioengineer (Reino Unido): A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution | PHARMA JOBS (06/Nov/2019)
The Archaeology News Network (Grécia): A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution (06/Nov/2019)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): A Novel Method For Analyzing Marine Sediments Contributes To Paleoclimate Reconstitution (06/Nov/2019)
Brightsurf: A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution | PHARMA JOBS (06/Nov/2019)
Pharma Jobs: A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution | PHARMA JOBS (06/Nov/2019)
7thSpace: A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution (06/Nov/2019)
Scienstack: A novel method for analyzing marine sediments contributes to paleoclimate reconstitution | PHARMA JOBS (06/Nov/2019)
Portogente: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (20/Sep/2019)
Brasil CT&I: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (20/Sep/2019)
Terra: Pesquisa analisa sedimentos coletados na costa do Nordeste (18/Sep/2019)
Espaço Ecológico no Ar: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (18/Sep/2019)
Climatempo: Pesquisa analisa sedimentos coletados na costa do Nordeste (18/Sep/2019)
Gestão Ambiental: Pesquisa: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (18/Sep/2019)
Jornal da Ciência online: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (17/Sep/2019)
Portal Gazeta de São Carlos: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (17/Sep/2019)
W Rádio Brasil: Novo método de análise de sedimentos marinhos contribui para reconstituição do paleoclima (17/Sep/2019)
Informa Paraíba: SEDIMENTOS MARINHOS EXPLICAM COMO PARTE DO NORDESTE SE TORNOU SEMIÁRIDA (13/May/2021)

Scientific publications (16)
(References retrieved automatically from Web of Science and SciELO through information on FAPESP grants and their corresponding numbers as mentioned in the publications by the authors)
NASCIMENTO, R. A.; VENANCIO, I. M.; CHIESSI, C. M.; BALLALAI, J. M.; KUHNERT, H.; JOHNSTONE, H.; SANTOS, T. P.; PRANGE, M.; GOVIN, A.; CRIVELLARI, S.; MULITZA, S.; ALBUQUERQUE, A. L. S. Tropical Atlantic stratification response to late Quaternary precessional forcing. Earth and Planetary Science Letters, v. 568, AUG 15 2021. Web of Science Citations: 0.
CRIVELLARI, STEFANO; VIANA, PATRICIA JUNIA; CAMPOS, MARILIA DE CARVALHO; KUHNERT, HENNING; MACHADO LOPES, ALYNE BARROS; CRUZ, JR., FRANCISCO WILLIAM DA; CHIESSI, CRISTIANO MAZUR. Development and characterization of a new in-house reference material for stable carbon and oxygen isotopes analyses. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, v. 36, n. 6, p. 1125-1134, JUN 1 2021. Web of Science Citations: 0.
BERTASSOLI, JR., DAILSON J.; SAWAKUCHI, HENRIQUE O.; DE ARAUJO, KLEITON R.; DE CAMARGO, MARCELO G. P.; ALEM, VICTOR A. T.; PEREIRA, TATIANA S.; KRUSCHE, V, ALEX; BASTVIKEN, DAVID; RICHEY, JEFFREY E.; SAWAKUCHI, ANDRE O. How green can Amazon hydropower be? Net carbon emission from the largest hydropower plant in Amazonia. SCIENCE ADVANCES, v. 7, n. 26 JUN 2021. Web of Science Citations: 0.
PINHO, TAINA M. L.; CHIESSI, CRISTIANO M.; PORTILHO-RAMOS, RODRIGO C.; CAMPOS, MARILIA C.; CRIVELLARI, STEFANO; NASCIMENTO, RODRIGO A.; ALBUQUERQUE, ANA L. S.; BAHR, ANDRE; MULITZA, STEFAN. Meridional changes in the South Atlantic Subtropical Gyre during Heinrich Stadials. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1 MAY 3 2021. Web of Science Citations: 0.
CHIESSI, C. M.; MULITZA, S.; TANIGUCHI, N. K.; PRANGE, M.; CAMPOS, M. C.; HAEGGI, C.; SCHEFUSS, E.; PINHO, T. M. L.; FREDERICHS, T.; PORTILHO-RAMOS, R. C.; SOUSA, S. H. M.; CRIVELLARI, S.; CRUZ, F. W. Mid- to Late Holocene Contraction of the Intertropical Convergence Zone Over Northeastern South America. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 36, n. 4 APR 2021. Web of Science Citations: 0.
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HOU, ALICIA; BAHR, ANDRE; SCHMIDT, STEFAN; STREBL, CORNELIA; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA; CHIESSI, CRISTIANO M.; FRIEDRICH, OLIVER. Forcing of western tropical South Atlantic sea surface temperature across three glacial-interglacial cycles. GLOBAL AND PLANETARY CHANGE, v. 188, MAY 2020. Web of Science Citations: 0.
VENANCIO, I. M.; SHIMIZU, M. H.; SANTOS, T. P.; LESSA, D. O.; PORTILHO-RAMOS, R. C.; CHIESSI, C. M.; CRIVELLARI, S.; MULITZA, S.; KUHNERT, H.; TIEDEMANN, R.; VAHLENKAMP, M.; BICKERT, T.; SAMPAIO, G.; ALBUQUERQUE, A. L. S.; VEIGA, S.; NOBRE, P.; NOBRE, C. Changes in surface hydrography at the western tropical Atlantic during the Younger Dryas. GLOBAL AND PLANETARY CHANGE, v. 184, JAN 2020. Web of Science Citations: 0.
CAMPOS, MARILIA C.; CHIESSI, CRISTIANO M.; PRANGE, MATTHIAS; MULITZA, STEFAN; KUHNERT, HENNING; PAUL, ANDRE; VENANCIO, IGOR M.; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA S.; CRUZ, FRANCISCO W.; BAHR, ANDRE. A new mechanism for millennial scale positive precipitation anomalies over tropical South America. QUATERNARY SCIENCE REVIEWS, v. 225, DEC 1 2019. Web of Science Citations: 0.
BALLALAI, JOAO M.; SANTOS, THIAGO P.; LESSA, DOUGLAS O.; VENANCIO, IGOR M.; CHIESSI, CRISTIANO M.; JOHNSTONE, HEATHER J. H.; KUHNERT, HENNING; CLAUDIO, MARCELA R.; TOLEDO, FELIPE; COSTA, KAREN B.; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA S. Tracking Spread of the Agulhas Leakage Into the Western South Atlantic and Its Northward Transmission During the Last Interglacial. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 34, n. 11 NOV 2019. Web of Science Citations: 1.
MENDES, VINICIUS R.; SAWAKUCHI, ANDRE O.; CHIESSI, CRISTIANO M.; GIANNINI, PAULO C. F.; REHFELD, KIRA; MULITZA, STEFAN. Thermoluminescence and Optically Stimulated Luminescence Measured in Marine Sediments Indicate Precipitation Changes Over Northeastern Brazil. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 34, n. 8, p. 1476-1486, AUG 2019. Web of Science Citations: 0.

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