Perspectivas pretéritas sobre limiares críticos do sistema climático: a Floresta Amazônica e a célula de revolvimento meridional do Atlântico (PPTEAM)

• Processo: 18/15123-4
• Modalidade de apoio: Auxílio Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Vigência: 01 de maio de 2019 - 30 de abril de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Geológica
• Pesquisador responsável: Cristiano Mazur Chiessi
• Beneficiário: Cristiano Mazur Chiessi
• Instituição Sede: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: 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
• Vinculado ao auxílio: 12/17517-3 - Resposta da porção oeste do Oceano Atlântico às mudanças na circulação meridional do Atlântico: variabilidade milenar a sazonal, AP.PFPMCG.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/13436-0 - Oscilações no limite norte do Giro Subtropical do Atlântico Sul durante os últimos 800 mil anos com base na abundância relativa de Globorotalia truncatulinoides, BP.IC; 22/06221-8 - Vegetação e clima do holoceno no arquipélago de Anavilhanas-Rio Negro, Amazônia, BP.PD; 22/09822-2 - Aprimoramento de rotinas analíticas e desenvolvimento de software para análises de isótopos estáveis de carbono e oxigênio por espectrometria de massas de razão isotópica gasosa em espécimes únicos, BP.TT; + mais bolsas vinculadas 22/06220-1 - Assinaturas polínicas modernas da floresta de igapó do Rio Negro, Amazonas: contribuição ao entendimento de variações vegetacionais e climáticas durante o Holoceno, BP.IC; 21/02877-3 - Evolução paleoceanográfica do giro subtropical do Atlântico Sul durante os últimos 800.000 anos com base em uma abordagem multi-proxy, BP.DR; 21/08085-1 - Mudanças abruptas na intensidade da célula de revolvimento meridional do Atlântico e seus impactos sobre a precipitação e vegetação amazônica durante os dois últimos períodos glaciais, BP.DD; 21/00853-0 - Fontes modernas de sedimentos e mudanças na precipitação da América do Sul tropical registradas em sedimentos terrígenos depositados na porção oeste do Atlântico tropical, BP.MS; 20/11452-3 - Mudanças no armazenamento de carbono em profundidades médias do Atlântico Sul durante a penúltima terminação glacial e o Antropoceno, BP.PD; 19/20699-5 - Datação por luminescência opticamente estimulada (OSL) de depósitos fluviais no médio rio Purus, sudoeste da Amazônia, BP.IC; 20/06534-0 - Mudanças abruptas na circulação profunda da porção Oeste do Oceano Atlântico Tropical durante os últimos dois períodos glaciais, BP.PD; 19/25179-0 - Penúltima transição glacial-interglacial no Nordeste da América do Sul e no oceano adjacente, BP.PD; 19/19948-0 - Influência das mudanças climáticas sobre a flora amazônica durante o Pleistoceno tardio, BP.DR; 19/24977-0 - Sinais ambientais registrados em sedimentos recentes de rios tropicais da América do Sul, BP.PD; 19/10642-6 - Resposta da porção superior da coluna d'água na origem da Corrente do Brasil aos eventos de desintensificação da célula de revolvimento meridional do Atlântico durante os últimos 80 ka, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Amazônia Mudança climática Desmatamento Ecossistemas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amazonia | Atlantic Ocean | Fluvial sediments | Marine Isotope Stages 1-7 | Marine sediment cores | Tipping elements of the climate system | Paleoceanografia / Paleoclimatologia

Resumo

Sinergias negativas entre mudanças climáticas e desmatamento podem induzir a floresta amazônica a transpor um limiar crítico que resulte na substituição em larga escala da floresta tropical por ecossistemas não-florestais. No entanto, as incertezas associadas a essa substituição são grandes e estão, pelo menos em parte, relacionadas a outro elemento do sistema climático que pode igualmente estar próximo de um limiar, a célula de revolvimento meridional do Atlântico (CRMA). Um possível colapso da CRMA causaria marcantes mudanças na distribuição de calor superficial no Atlântico, afetando intensamente a precipitação amazônica. Tais mudanças foram repetidamente registradas em arquivos geológicos. Neste projeto, nós propomos reconstituir, com resolução temporal nunca antes obtida, as mudanças climáticas e ambientais pretéritas da Amazônia e do oceano adjacente para os últimos ca. 250 ka, amparados em extensiva calibração de indicadores paleoambientais. Para tanto, serão analisados parâmetros geoquímicos, isotópicos e biológicos em (i) sedimentos fluviais modernos da América do Sul tropical para calibrar indicadores paleoambientais, e (ii) testemunhos sedimentares marinhos do oeste do Atlântico tropical para reconstituir condições climáticas e ambientais pretéritas. Este projeto aprofundará o entendimento a respeito das respostas e mecanismos internos de retroalimentação da Amazônia e do oeste do Atlântico tropical para (i) mudanças climáticas abruptas, (ii) climas mais quentes que o pré-industrial, e (iii) condições ambientais de contorno distintas das pré-industriais, colaborando na caraterização de cenários futuros para a Amazônia e o oceano adjacente. Este projeto também permitirá consolidar um grupo de pesquisa em paleoceanografia e paleoclimatologia de alto nível na EACH/USP. (AU)

Publicações científicas

(24)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FERREIRA, FABRICIO; SILVA, CLEVERSON G.; OLIVEIRA, ALLAN S.; CHIESSI, CRISTIANO M.; KERN, ANDREA K.; BAKER, PAUL A.; DWYER, GARY; RIGSBY, CATHERINE A.; HUANG, ENQING; TIAN, JUN. Biochronostratigraphy of the western equatorial Atlantic for the last 1.93 Ma. QUATERNARY INTERNATIONAL, v. 598, p. 24-37, OCT 10 2021. (14/05582-0, 19/24349-9, 18/15123-4, 15/18314-7)

HAEGGI, C.; HOPMANS, E. C.; SCHEFUSS, E.; SAWAKUCHI, A. O.; SCHREUDER, L. T.; BERTASSOLI, D. J. JR JR; CHIESSI, C. M.; MULITZA, S.; SAWAKUCHI, H. O.; BAKER, P. A.; et al. Negligible Quantities of Particulate Low-Temperature Pyrogenic Carbon Reach the Atlantic Ocean via the Amazon River. GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES, v. 35, n. 9, SEP 2021. (19/24977-0, 16/02656-9, 19/24349-9, 18/23899-2, 18/15123-4, 11/06609-1)

DIAS, BRUNA B.; PIOTROWSKI, ALEXANDER M.; BARBOSA, CATIA F.; VENANCIO, IGOR M.; CHIESSI, CRISTIANO M.; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA S.. Coupled changes in western South Atlantic carbon sequestration and particle reactive element cycling during millennial-scale Holocene climate variability. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, DEC 21 2021. (20/11452-3, 18/15123-4, 19/24349-9)

MAKSIC, J.; VENANCIO, I. M.; SHIMIZU, M. H.; CHIESSI, C. M.; PIACSEK, P.; SAMPAIO, G.; CRUZ, FRANCISCO W.; ALEXANDRE, F. F.. razilian biomes distribution: Past and futur. PALAEOGEOGRAPHY PALAEOCLIMATOLOGY PALAEOECOLOGY, v. 585, JAN 1 2022. (18/15123-4, 18/23522-6)

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.; et al. Tropical Atlantic stratification response to late Quaternary precessional forcing. Earth and Planetary Science Letters, v. 568, AUG 15 2021. (18/15123-4, 19/24349-9)

NIYONZIMA, P.; SAWAKUCHI, A. O.; BERTASSOLI JR, D. J.; PUPIM, F. N.; PORAT, N.; FREIRE, M. P.; GOES, A. M.; RODRIGUES, F. C. G.. Luminescence dating of quartz from ironstones of the Xingu River, Eastern Amazonia. QUATERNARY GEOCHRONOLOGY, v. 67, FEB 2022. (16/02656-9, 19/04059-6, 19/24349-9, 19/24977-0, 18/15123-4, 16/11141-2, 18/12472-8)

AKABANE, THOMAS KENJI; SAWAKUCHI, ANDRE OLIVEIRA; CHIESSI, CRISTIANO MAZUR; KERN, ANDREA K.; DIAZ PINAYA, JORGE LUIZ; TAPIAS CECCANTINI, GREGORIO CARDOSO; DE OLIVEIRA, PAULO EDUARDO. Modern pollen signatures of Amazonian rivers and new insights for environmental reconstructions. PALAEOGEOGRAPHY PALAEOCLIMATOLOGY PALAEOECOLOGY, v. 554, SEP 15 2020. (12/50260-6, 11/06609-1, 18/15123-4)

CAMPOS, MARILIA C.; CHIESSI, CRISTIANO M.; VENANCIO, IGOR M.; PINHO, TAINA M. L.; CRIVELLARI, STEFANO; KUHNERT, HENNING; SCHMIEDL, GERHARD; DIAZ, RUT A.; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA S.; PORTILHO-RAMOS, RODRIGO C.; et al. Constraining Millennial-Scale Changes in Northern Component Water Ventilation in the Western Tropical South Atlantic. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 35, n. 7, JUL 2020. (16/10242-0, 19/10642-6, 18/06790-7, 18/15123-4)

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. (16/10242-0, 20/06534-0, 12/17517-3, 18/15123-4)

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. (18/15123-4, 19/25179-0, 19/24349-9, 16/10242-0, 19/10642-6)

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.; et al. Mid- to Late Holocene Contraction of the Intertropical Convergence Zone Over Northeastern South America. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 36, n. 4, APR 2021. (18/15123-4, 19/10642-6, 18/06790-7, 19/24349-9, 13/10676-1, 16/10242-0)

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. (13/21942-4, 18/15123-4, 09/53988-8)

HOU, ALICIA; BAHR, ANDRE; RADDATZ, JACEK; VOIGT, SILKE; GREULE, MARKUS; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA; CHIESSI, CRISTIANO M.; FRIEDRICH, OLIVER. Insolation and Greenhouse Gas Forcing of the South American Monsoon System Across Three Glacial-Interglacial Cycles. Geophysical Research Letters, v. 47, n. 14, JUL 28 2020. (18/15123-4)

NASCIMENTO, R. A.; SANTOS, T. P.; VENANCIO, I. M.; CHIESSI, C. M.; BALLALAI, J. M.; KUHNERT, H.; GOVIN, A.; PORTILHO-RAMOS, R. C.; LESSA, D.; DIAS, B. B.; et al. Origin of delta C-13 minimum events in thermocline and intermediate waters of the western South Atlantic. QUATERNARY SCIENCE REVIEWS, v. 272, NOV 15 2021. (18/15123-4, 19/24349-9, 19/10642-6, 20/11452-3)

BAHR, A.; KABOTH-BAHR, S.; JAESCHKE, A.; CHIESSI, C.; CRUZ, F.; CARVALHO, L.; RETHEMEYER, J.; SCHEFUSS, E.; GEPPERT, P.; ALBUQUERQUE, A. L.; et al. Late Holocene Precipitation Fluctuations in South America Triggered by Variability of the North Atlantic Overturning Circulation. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 36, n. 9, SEP 2021. (18/15123-4, 17/50085-3, 19/24349-9)

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. (18/15123-4)

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. (19/24977-0, 18/18491-4, 16/02656-9, 19/24349-9, 11/14502-2, 14/21564-2, 15/09187-1, 18/15123-4, 16/11141-2)

HOEPPNER, NATALIE; CHIESSI, CRISTIANO M.; LUCASSEN, FRIEDRICH; ZAVALA, KARINA; BECCHIO, RAIL A.; KASEMANN, SIMONE A.. Modern isotopic signatures of Plata River sediments and changes in sediment supply to the western subtropical South Atlantic during the last 30 kyr. QUATERNARY SCIENCE REVIEWS, v. 259, MAY 1 2021. (18/15123-4, 19/24349-9)

JONKERS, LUKAS; GOPALAKRISHNAN, AKSHAT; WESSEL, LEA; CHIESSI, CRISTIANO M.; GROENEVELD, JEROEN; MONIEN, PATRICK; LESSA, DOUGLAS; MORARD, RAPHAEL. Morphotype and Crust Effects on the Geochemistry of Globorotalia inflata. PALEOCEANOGRAPHY AND PALEOCLIMATOLOGY, v. 36, n. 4, APR 2021. (18/15123-4, 19/24349-9)

VENANCIO, I. M.; SHIMIZU, M. H.; SANTOS, T. P.; LESSA, D. O.; DIAS, B. B.; CHIESSI, C. M.; MULITZA, S.; KUHNERT, H.; TIEDEMANN, R.; VAHLENKAMP, M.; et al. Ocean-atmosphere interactions over the western South Atlantic during Heinrich stadials. GLOBAL AND PLANETARY CHANGE, v. 195, DEC 2020. (16/24014-9, 18/15123-4)

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.; et al. 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. (18/15123-4)

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.; et al. Changes in surface hydrography at the western tropical Atlantic during the Younger Dryas. GLOBAL AND PLANETARY CHANGE, v. 184, JAN 2020. (18/15123-4)

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. (16/10242-0, 18/15123-4, 18/06790-7)

SANTOS, THIAGO P.; BALLALAI, JOAO M.; FRANCO, DANIEL R.; OLIVEIRA, ROMULO R.; LESSA, DOUGLAS O.; VENANCIO, IGOR M.; CHIESSI, CRISTIANO M.; KUHNERT, HENNING; JOHNSTONE, HEATHER; ALBUQUERQUE, ANA LUIZA S.. Asymmetric response of the subtropical western South Atlantic thermocline to the Dansgaard-Oeschger events of Marine Isotope Stages 5 and 3. QUATERNARY SCIENCE REVIEWS, v. 237, JUN 1 2020. (18/15123-4)