AMOC-forced southward migration of the ITCZ under a warm climate background

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Kraft, Laura ; Campos, Marilia C. ; Nascimento, Rodrigo A. ; Dias, Bruna B. ; Crivellari, Stefano ; Kochhann, Marcus V. L. ; Bertassoli Jr, Dailson J. ; Venancio, Igor M. ; Santos, Thiago P. ; Baker, Paul A. ; Silva, Cleverson G. ; Chiessi, Cristiano M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: PALAEOGEOGRAPHY PALAEOCLIMATOLOGY PALAEOECOLOGY; v. 661, p. 10-pg., 2025-01-16.

Resumo

Northern northeastern Brazil (NEB) is a climate change hotspot due to its high biological and social vulnerability to ongoing and future hydroclimate changes. Precipitation in this region is influenced by the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), which is largely controlled by the strength of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Accordingly, the projected weakening of the AMOC due to anthropogenic global warming may substantially change NEB hydroclimate. Heinrich Stadials (HS), past millennial-scale events during which the AMOC was significantly weaker, provide important insights into the AMOC-ITCZ dynamics. This is especially true for those HS that occurred under similar to modern boundary conditions. HS10 (ca. 110 thousand years ago) was the first HS of Marine Isotope Stage 5, providing an ideal target for investigating AMOC-ITCZ dynamics under relatively warm climate conditions. Here we investigate the response of the surface and deep western equatorial Atlantic (WEA) circulation, as well as NEB precipitation to HS10. Therefore, we use foraminiferal carbon and oxygen stable isotopes and bulk sediment major elemental data from a marine sediment core retrieved from the WEA. Our results record a weakening of the AMOC during HS10 and show a concurrent increased WEA upper stratification and precipitation over NEB. We suggest that the mechanism controlling the WEA upper ocean stratification during HS depends on the background climate. Furthermore, we infer that the southward shift of the ITCZ during HS10 was more limited if compared to the shifts that occurred under colder climate background. Our findings provide useful insights into how a weakening of the AMOC under a relatively warm climate can impact the ITCZ and tropical South American precipitation. (AU)

• Processo FAPESP: 19/25179-0 - Penúltima transição glacial-interglacial no Nordeste da América do Sul e no oceano adjacente
• Beneficiário: Marília de Carvalho Campos Garcia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 22/06440-1 - Expansão das áreas alagáveis da Amazônia durante o Holoceno e suas implicações para o balanço global de metano
• Beneficiário: Dailson José Bertassoli Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Geração
• Processo FAPESP: 22/06452-0 - O Atlântico Sul em um planeta 2°C mais quente
• Beneficiário: Marília de Carvalho Campos Garcia
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Geração
• Processo FAPESP: 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
• Beneficiário: Stefano Crivellari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Processo FAPESP: 18/15123-4 - Perspectivas pretéritas sobre limiares críticos do sistema climático: a Floresta Amazônica e a célula de revolvimento meridional do Atlântico (PPTEAM)
• Beneficiário: Cristiano Mazur Chiessi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 20/11452-3 - Mudanças no armazenamento de carbono em profundidades médias do Atlântico Sul durante a penúltima terminação glacial e o Antropoceno
• Beneficiário: Bruna Borba Dias
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/24349-9 - Avaliando os efeitos das mudanças climáticas do passado e do futuro na biodiversidade amazônica (CLAMBIO)
• Beneficiário: Cristiano Mazur Chiessi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Regular
• Processo FAPESP: 22/01056-9 - Aplicação de isótopos de neodímio na reconstrução da variabilidade da AMOC e seu papel no ciclo global do carbono durante as duas últimas terminações glaciais
• Beneficiário: Bruna Borba Dias
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/02877-3 - Evolução paleoceanográfica do giro subtropical do Atlântico Sul durante os últimos 800.000 anos com base em uma abordagem multi-proxy
• Beneficiário: Marcus Vinicius Lermen Kochhann
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/24977-0 - Sinais ambientais registrados em sedimentos recentes de rios tropicais da América do Sul
• Beneficiário: Dailson José Bertassoli Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 23/14028-6 - Variabilidade em escala orbital do conteúdo de calor do Giro Subtropical do Atlântico Sul: avaliando a temperatura da água do mar a partir da análise de Mg/Ca
• Beneficiário: Marcus Vinicius Lermen Kochhann
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 22/09479-6 - Mudanças na precipitação relacionadas à ZCIT sobre o NE da América do Sul durante a penúltima transição glacial-interglacial: avaliando a descarga fluvial via Ba/Ca em foraminíferos planctônicos
• Beneficiário: Marília de Carvalho Campos Garcia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado