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Padrões de variabilidade espaço-temporal do sistema de monções da América do Sul na América do Sul Tropical durante os últimos séculos com base em registros de espeleotemas e anéis de crescimento

Processo: 19/25636-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica
Convênio/Acordo: National Science Foundation (NSF) e NSF’s Partnership for International Research and Education (PIRE)
Pesquisador responsável:Gregório Cardoso Tápias Ceccantini
Beneficiário:Bruno Barcante Ladvocat Cintra
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/50085-3 - PIRE: educação e pesquisa em clima das Américas usando os exemplos de anéis de árvores e espeleotemas (PIRE-CREATE), AP.TEM
Assunto(s):Dendrocronologia   Geoquímica isotópica   Paleoclimatologia   Análise espaço-temporal   Monção da América do Sul   Espeleotemas   Mudança climática   Oxigênio   Isótopos   Celulose

Resumo

Estudos paleoclimáticos baseados em registros biológicos e geológicos apresentam grande potencial para reconstruções climáticas em diferentes escalas temporais (Cruz et al. 2005, Vuille et al. 2012). No Brasil e em grande parte da América do Sul, isótopos de oxigênio em espeleotemas e anéis de crescimento têm revelado importantes padrões climáticos como a variabilidade do Sistema de Monções da América do Sul (SMAS) desde o Holoceno (Cruz et al. 2009), interrelações entre anomalias climáticas durante os períodos conhecidos como Anomalia Climática Medieval e Pequena Era do Gelo, e padrões de oscilação climática durante os últimos séculos (Ballantyne et al. 2011). Entretanto, mudanças hidroclimáticas recentes têm levado à ocorrência de eventos climáticos extremos potencialmente agravados pelo aquecimento global, que muitas vezes escapam ao atual entendimento do funcionamento do clima na América do Sul. Portanto, é necessário um melhor entendimento do efeito da variabilidade do SMAS sobre o clima e sobre a ocorrência de eventos climáticos extremos na América do Sul tropical e sub-tropical. Neste contexto, nós propomos realizar reconstruções de padrões espaço-temporais do clima na América do Sul durante os últimos séculos com base em uma abordagem multiproxy, integrando espeleotemas e anéis de crescimento. Justificativa: A sincronização de dados paleoclimáticos de espeloetemas e anéis de crescimento pode oferecer perspectivas novas e reveladoras para o atual entendimento de mudanças climáticas e sua influência sobre os ecossistemas, trazendo suporte para modelos climáticos do IPCC para prever secas e alagamentos extremos no século XXI no Brasil. Esta informação é fundamental para sustentar políticas públicas de mitigação e adaptação a mudanças hidroclimáticas promovidas pela administração pública de recursos naturais, de água e energia, reduzindo assim a vulnerabilidade das populações e setores econômicos do país. Além disso, a implantação de métodos e técnicas como extração de celulose e análises de isótopos estáveis de carbono e oxigênio em celulose será altamente importante e um grande desafio, que permitirá novas abordagens e possibilidades científicas para o Brasil e para nossa equipe científica. Objetivos: 1. construir cronologias (séries temporais) de registros de isótopos estáveis de oxigênio (d18O) obtidos de espeleotemas e anéis de crescimento; 2. identificar os padrões inter-anuais, decadais e multidecadais de variação espacial e temporal de chuva na América do Sul tropical-subtropical e realizar correlações com forçantes climáticos externos como atividade solar, vulcanismo e índices de circulação atmosférica como o El Niño Oscilação Sul (ENOS), Oscilação Inter-decadal do Pacífico (OIP), Oscilação Decadal do Pacífico (ODP) e Oscilação Multidecadal do Atlântico (OMA); 3. realizar reconstruções hidroclimáticas dos padrões de variação espaço-temporal do SMAS na América do Sul tropical e subtropical durante os últimos séculos com base em multiproxies de anéis de crescimento e espeleotemas. Métodos: as reconstruções climáticas baseadas em isótopos de anéis de crescimento serão realizadas com diversas espécies de árvores como Hymenea ssp., Cedrela ssp., Handroanthus ssp., Amburana cearenses, Commiphora leptophloeos, Anadenanthera colubrine e Ararucaria angustifólia. Os dados de anéis de crescimento serão comparados com dados de espelotemas já coletados em pesquisas correntes. Os anéis de crescimento serão datados por análises dendrocronológicas de largura de anéis, densidade da madeira e análises de radiocarbono. A análise de razão isotópica em anéis de crescimento será realizada a partir da celulose extraída de anéis de crescimento individuais. Para datação de espeleotemas, o material de carbonato obtido de estalagmites será datado pelo método 230U/234Th. As medidas de isótopos de C e O em espeleotemas serão realizadas a partir do espectro de massa de moléculas CO2 liberadas durante a dissolução de CaCO3 por H3PO4. (AU)