Inventário das massas de água e o sistema carbonato no Oceano Atlântico Sul
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/24767 |
Resumo: | Este trabalho é dividido em três partes, a primeira busca inventariar pela primeira vez o sistema carbonato em cinco massas de água na área inshore e offshore brasileira, no oceano Atlântico Sul, através da modelagem termodinâmica. E, procura desenvolver e implantar um programa de monitoramento da acidificação dos oceanos nessas massas de água, através de alguns parâmetros do sistema carbonato, como pH, AT, [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc, ΩArag. Amostras de água, durante o período chuvoso, foram coletadas na plataforma e no talude continental, abrangendo uma distância entre 8 a 365 km da linha da costa e profundidades entre 5 a 1,799 m. Nossas análises indicaram que modelos empíricos utilizados para obter as concentrações de cálcio, borato e alcalinidade total apresentaram pequenas diferenças em relação aos valores obtidos analiticamente. Além disso, a especiação e as concentrações do sistema carbonato ([HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag) obtidas pelas concentrações empíricas não diferiram significativamente daquelas obtidas analiticamente. Por outro lado, o pH e os parâmetros [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag variaram significativamente nas diferentes massas de água (Artigo 1). A segunda parte trata das alterações no sistema carbonato da água do mar, promovidas pela dissolução do dióxido de carbono, que reduzem o pH da água, podendo acarretar a ocorrência de processos como a “acidificação dos oceanos”. O presente estudo visa realizar um inventário do sistema carbonato e entender a variação temporal que ocorre nas massas de água da Bacia de Sergipe-Alagoas (NE/Brasil). Comparações realizadas entre as massas estudadas, permitiu perceber que, com o aumento da profundidade, as massas de água tendem a se tornar mais uniformes. Desde modo, sugere-se o estudo do sistema carbonato como instrumento a implantação de um programa de monitoramento da água, usando o sistema carbonato, em regiões onde há exploração de petróleo (Artigo 2). A última parte estudou a dinâmica espaço-temporal do sistema carbonato na ressurgência de Cabo Frio e os efeitos de La Niña e El Niño no fenômeno da ressurgência. Dados da velocidade do vento e da temperatura da superfície do mar (SST) da região de Cabo Frio (RJ) foram utilizados para a caracterização física do fenômeno da ressurgência marinha. Por outro lado, o Navio de Pesquisa Oceanográfica Diadorim, da Marinha do Brasil, coletou amostras de água em 20 de janeiro de 2016 usando um transecto orientado para o nordeste/sudoeste. Foram analisadas a alcalinidade total, o teor de oxigênio, as concentrações de pH, cálcio e boro, entre VI outros parâmetros. Todo o sistema do CO2 inorgânico (CO2, CO3 2−, HCO3 −, DIC, ρCO2, ΩCalc e ΩArag) foram calculados usando as constantes de dissociação do sistema de carbonato K. As concentrações de dióxido de carbono aquoso, pressões parciais de CO2 e fluxos de água/atmosfera de CO2 foram calculados usando medições obtidas de diversas variáveis ambientais. Finalmente, os dados obtidos foram utilizados para a produção de diagramas, analisando a variação espacial e temporal dos parâmetros. No geral, o presente estudo apresenta brevemente dados preliminares originais sobre a complexidade da “acidificação” causada pela ressurgência de Cabo Frio no sistema de carbonato, uma vez que essa questão nas áreas estudadas está interconectada aos fenômenos El Niño e La Niña que afetam o SST (Artigo 3). |
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Inventário das massas de água e o sistema carbonato no Oceano Atlântico SulOceanoAtlântico SulSistema carbonatoMassas de águaAcidificação dos oceanosGeociênciasOceanSouth AtlanticCarbonate systemWater massesOcean acidificationEste trabalho é dividido em três partes, a primeira busca inventariar pela primeira vez o sistema carbonato em cinco massas de água na área inshore e offshore brasileira, no oceano Atlântico Sul, através da modelagem termodinâmica. E, procura desenvolver e implantar um programa de monitoramento da acidificação dos oceanos nessas massas de água, através de alguns parâmetros do sistema carbonato, como pH, AT, [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc, ΩArag. Amostras de água, durante o período chuvoso, foram coletadas na plataforma e no talude continental, abrangendo uma distância entre 8 a 365 km da linha da costa e profundidades entre 5 a 1,799 m. Nossas análises indicaram que modelos empíricos utilizados para obter as concentrações de cálcio, borato e alcalinidade total apresentaram pequenas diferenças em relação aos valores obtidos analiticamente. Além disso, a especiação e as concentrações do sistema carbonato ([HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag) obtidas pelas concentrações empíricas não diferiram significativamente daquelas obtidas analiticamente. Por outro lado, o pH e os parâmetros [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag variaram significativamente nas diferentes massas de água (Artigo 1). A segunda parte trata das alterações no sistema carbonato da água do mar, promovidas pela dissolução do dióxido de carbono, que reduzem o pH da água, podendo acarretar a ocorrência de processos como a “acidificação dos oceanos”. O presente estudo visa realizar um inventário do sistema carbonato e entender a variação temporal que ocorre nas massas de água da Bacia de Sergipe-Alagoas (NE/Brasil). Comparações realizadas entre as massas estudadas, permitiu perceber que, com o aumento da profundidade, as massas de água tendem a se tornar mais uniformes. Desde modo, sugere-se o estudo do sistema carbonato como instrumento a implantação de um programa de monitoramento da água, usando o sistema carbonato, em regiões onde há exploração de petróleo (Artigo 2). A última parte estudou a dinâmica espaço-temporal do sistema carbonato na ressurgência de Cabo Frio e os efeitos de La Niña e El Niño no fenômeno da ressurgência. Dados da velocidade do vento e da temperatura da superfície do mar (SST) da região de Cabo Frio (RJ) foram utilizados para a caracterização física do fenômeno da ressurgência marinha. Por outro lado, o Navio de Pesquisa Oceanográfica Diadorim, da Marinha do Brasil, coletou amostras de água em 20 de janeiro de 2016 usando um transecto orientado para o nordeste/sudoeste. Foram analisadas a alcalinidade total, o teor de oxigênio, as concentrações de pH, cálcio e boro, entre VI outros parâmetros. Todo o sistema do CO2 inorgânico (CO2, CO3 2−, HCO3 −, DIC, ρCO2, ΩCalc e ΩArag) foram calculados usando as constantes de dissociação do sistema de carbonato K. As concentrações de dióxido de carbono aquoso, pressões parciais de CO2 e fluxos de água/atmosfera de CO2 foram calculados usando medições obtidas de diversas variáveis ambientais. Finalmente, os dados obtidos foram utilizados para a produção de diagramas, analisando a variação espacial e temporal dos parâmetros. No geral, o presente estudo apresenta brevemente dados preliminares originais sobre a complexidade da “acidificação” causada pela ressurgência de Cabo Frio no sistema de carbonato, uma vez que essa questão nas áreas estudadas está interconectada aos fenômenos El Niño e La Niña que afetam o SST (Artigo 3).CAPESThis work is divided into three parts, the first seeking to inventory the carbonate system for the first time in five water bodies in the Brazilian inshore and offshore area, in the South Atlantic Ocean, through thermodynamic modeling. And, it seeks to develop and implement an ocean acidification monitoring program in these water bodies through some parameters of the carbonate system, such as pH, AT, [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc, ΩArag. Water samples during the rainy season were collected on the shelf and continental slope, covering a distance of 8 to 365 km from the shoreline and depths of 5 to 1,799 m. Our analyzes indicated that empirical models used to obtain the concentrations of calcium, borate and total alkalinity presented small differences in relation to the values obtained analytically. Moreover, the speciation and carbonate system concentrations ([HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc and ΩArag) obtained by the empirical concentrations did not differ significantly from those obtained analytically. On the other hand, the pH and the parameters [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag significantly varied in different water bodies (Article 1). The second part deals with the changes in the carbonate system, promoted by the dissolution of carbon dioxide, reduce the water pH, which may lead to processes such as “ocean acidification”. This study aims to perform an inventory of the carbonate system and to understand the temporal variation that occurs in the water bodies of the Sergipe-Alagoas basin (NE/Brazil). Comparisons between the studied masses showed that with increasing depth the water masses tend to become more uniform. Thus, it is suggested to study the carbonate system as an instrument to implement a water monitoring program, using the carbonate system, in regions where there is oil exploration (Article 2). The last part studied the space-time dynamics of the carbonate system in the Cabo Frio upwelling and the effect of La Niña and El Niño in the upwelling phenomenon. Wind velocity and surface sea temperature (SST) data from the Cabo Frio (RJ) region were used for the physical characterization of the marine upwelling phenomenon. On the other hand, the Diadorim Oceanographic Research Ship, from the Brazilian Navy, collected water samples in January 20th 2016 using a Northeast/Southwest oriented transect. Total alkalinity, Oxigen content, pH, Calcium and Boron concentrations among other parameters were analyzed. All inorganic CO2 systems (CO2, CO3 2−, HCO3 −, DIC, ρCO2, ΩCalc and ΩArag) were calculated using the dissociation constants of the carbonate system K. Aqueous carbon dioxide concentrations, VIII CO2 partial pressures, and CO2 water/atmosphere fluxes were calculated using a number of measurements obtained from various environmental variables. Finally, obtained data were used to produce diagrams were spatial and temporal parameters variation were analyzed. Overall, the present study briefly presents original preliminary data about the complexity of the “acidification” caused by the Cabo Frio Upwelling in the carbonate system, since this issue in the areas studied is interconnected with the El Niño and La Niña phenomena that affect (Article 3).115 f.NiteróiSilva, Carlos Augusto Ramos eMelo, Gustavo Vaz deFonseca, Estefan Monteiro daGarcia, Carlos Alexandre BorgesSouza, Flavo Elano Soares deCarneiro, Maria Eulália RochaSilva, Carlos Augusto Ramos eCarneiro, Maria Eulália RochaFonseca, Estefan Monteiro dahttp://lattes.cnpq.br/3479528938704953Melo, Gustavo Vaz dehttp://lattes.cnpq.br/1277500968645130Garcia, Carlos Alexandre Borgeshttp://lattes.cnpq.br/9693238472075005Souza, Flavo Elano Soares dehttp://lattes.cnpq.br/5408876250195826Monteiro, Nicole Silva Caliman2022-03-22T20:05:00Z2022-03-22T20:05:00Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMONTEIRO, Nicole Silva Caliman. Inventário das massas de água e o sistema carbonato no Oceano Atlântico Sul. 115 f. Tese (Doutorado em Dinâmica dos Oceanos e da Terra)-Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019. Orientador: Carlos Augusto Ramos e Silva.http://app.uff.br/riuff/handle/1/24767Aluno de Doutoradohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-03-22T20:05:03Zoai:app.uff.br:1/24767Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:15:31.278783Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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Este trabalho é dividido em três partes, a primeira busca inventariar pela primeira vez o sistema carbonato em cinco massas de água na área inshore e offshore brasileira, no oceano Atlântico Sul, através da modelagem termodinâmica. E, procura desenvolver e implantar um programa de monitoramento da acidificação dos oceanos nessas massas de água, através de alguns parâmetros do sistema carbonato, como pH, AT, [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc, ΩArag. Amostras de água, durante o período chuvoso, foram coletadas na plataforma e no talude continental, abrangendo uma distância entre 8 a 365 km da linha da costa e profundidades entre 5 a 1,799 m. Nossas análises indicaram que modelos empíricos utilizados para obter as concentrações de cálcio, borato e alcalinidade total apresentaram pequenas diferenças em relação aos valores obtidos analiticamente. Além disso, a especiação e as concentrações do sistema carbonato ([HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag) obtidas pelas concentrações empíricas não diferiram significativamente daquelas obtidas analiticamente. Por outro lado, o pH e os parâmetros [HCO3 −], [CO3 2−], [CO2]aq, ρCO2, ΩCalc e ΩArag variaram significativamente nas diferentes massas de água (Artigo 1). A segunda parte trata das alterações no sistema carbonato da água do mar, promovidas pela dissolução do dióxido de carbono, que reduzem o pH da água, podendo acarretar a ocorrência de processos como a “acidificação dos oceanos”. O presente estudo visa realizar um inventário do sistema carbonato e entender a variação temporal que ocorre nas massas de água da Bacia de Sergipe-Alagoas (NE/Brasil). Comparações realizadas entre as massas estudadas, permitiu perceber que, com o aumento da profundidade, as massas de água tendem a se tornar mais uniformes. Desde modo, sugere-se o estudo do sistema carbonato como instrumento a implantação de um programa de monitoramento da água, usando o sistema carbonato, em regiões onde há exploração de petróleo (Artigo 2). A última parte estudou a dinâmica espaço-temporal do sistema carbonato na ressurgência de Cabo Frio e os efeitos de La Niña e El Niño no fenômeno da ressurgência. Dados da velocidade do vento e da temperatura da superfície do mar (SST) da região de Cabo Frio (RJ) foram utilizados para a caracterização física do fenômeno da ressurgência marinha. Por outro lado, o Navio de Pesquisa Oceanográfica Diadorim, da Marinha do Brasil, coletou amostras de água em 20 de janeiro de 2016 usando um transecto orientado para o nordeste/sudoeste. Foram analisadas a alcalinidade total, o teor de oxigênio, as concentrações de pH, cálcio e boro, entre VI outros parâmetros. Todo o sistema do CO2 inorgânico (CO2, CO3 2−, HCO3 −, DIC, ρCO2, ΩCalc e ΩArag) foram calculados usando as constantes de dissociação do sistema de carbonato K. As concentrações de dióxido de carbono aquoso, pressões parciais de CO2 e fluxos de água/atmosfera de CO2 foram calculados usando medições obtidas de diversas variáveis ambientais. Finalmente, os dados obtidos foram utilizados para a produção de diagramas, analisando a variação espacial e temporal dos parâmetros. No geral, o presente estudo apresenta brevemente dados preliminares originais sobre a complexidade da “acidificação” causada pela ressurgência de Cabo Frio no sistema de carbonato, uma vez que essa questão nas áreas estudadas está interconectada aos fenômenos El Niño e La Niña que afetam o SST (Artigo 3). |
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