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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Camila Cunha Passos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Duleba, Wânia (President)
Bourotte, Christine Laure Marie
Martins, Maria Virginia Alves
Meireles, Leonardo Dias
Pellizari, Vivian Helena
Sousa, Silvia Helena de Mello e
Title in Portuguese
Ecologia de foraminíferos bentônicos das regiões da Passagem do Drake e Ilha de Marambio, Península Antártica
Keywords in Portuguese
Associações de foraminíferos
Foraminíferos aglutinantes
Foraminíferos monotalâmicos
Ilha Seymour
Morfometria de foraminíferos
Abstract in Portuguese
A região da Península Antártica (PA) é importante para a circulação oceânica e o equilíbrio da temperatura global, além de ser detentora de grandes reservatórios de água doce e reservas de hidrocarbonetos e de hidrato de gás. Organismos bentônicos desses locais, como os foraminíferos, respondem de forma rápida a variações ambientais e são bastante utilizados em estudos de monitoramento mais precisos. Neste trabalho foram analisadas associações de foraminíferos em relação a parâmetros granulométricos e geoquímicos (elementos maiores e traço) de regiões ricas em hidrato de gás, situadas na PA. Para tal objetivo foram analisados sedimentos superficiais e subsuperficiais de: 1) região costeira (profundidade < 11 m) da Ilha de Marambio (IM), Mar de Weddell e 2) Passagem de Drake (PD). Na PD foram coletados 5 testemunhos (8 cm de comprimento) a 480 m de profundidade (D1) e 2 testemunhos (20 cm de comprimento) de 3800 m de profundidade (D2). Os valores de densidade e diversidade de foraminíferos encontrados aqui raramente são descritos na literatura para a região antártica. Contatou-se que as associações de foraminíferos da região da PA são constituídas por diversas espécies monotalâmicas e aglutinantes. A análise de agrupamento evidenciou associações com diferentes atributos ecológicos. Nas biocenoses da IM observou-se predominância de foraminíferos monotalâmicos de carapaça orgânica ou predominantemente orgânica (Psammosphaga magnetica e allogromiídeos), que apresentaram alta densidade e diversidade em sedimentos lamosos, ricos em nutrientes e valores elevados de oxigênio dissolvido. Já as biocenoses da região D1 apresentaram dominância de foraminíferos calcários, em particular de Epistominella exigua, indicadora de ambiente rico em fitodetritos. Nas tanatocenoses foram observadas predomínio de espécies aglutinantes como Deuterammina grisea e Cribrostomoides jeffreysii, com valores de densidade e riqueza aumentando da base ao topo em todos os testemunhos. Nos testemunhos da área D2, tanto na bio quanto a tanatocenose houve dominância de espécies típicas de ambiente hipóxico e rico em matéria orgânica (e.g., Adercotryma glomeratum e Spiroplectammina biformis) e baixos valores de densidade e riqueza. A morfometria das carapaças da Passagem de Drake (D1 e D2) apontou aumento significativo de A. glomeratum com a profundidade, provavelmente relacionado a adaptações a regiões profundas e a estabilidade ambiental. A Análise de Componentes Principais revelou que oxigênio dissolvido do sedimento, granulometria, porcentagem de CaCO3, concentração de potássio (D1), bem como concentrações de elementos maiores e traços (D2) foram as principais variáveis que influenciaram a distribuição das espécies. Não foi possível identificar alterações nas associações e em relação aos padrões ecológicos, devido às emanações de hidrato de gás. Assim, ressalta-se a necessidade da realização de mais estudos, como análises morfológicas e químicas das carapaças dos foraminíferos, principalmente em espécies aglutinantes, ainda mais em regiões como a PA, reconhecidamente mais sensível as mudanças climáticas e de enorme importância para o equilíbrio do clima da Terra
Title in English
Ecology of benthic foraminifera from regions of Drake Passage and Marambio Island, Antarctic Peninsula
Keywords in English
Agglutinated foraminifera
Foraminifera assemblages
Monothalamea foraminífera
Morphometry foraminifera
Seymour Island
Abstract in English
The Antarctic Peninsula (PA) region is essential for ocean circulation and global temperature equilibrium, as well as having large freshwater reservoirs, hydrocarbon and gas hydrate reserves. Benthic organisms from these locations, such as foraminifera, respond rapidly to environmental variations and are widely used in more accurate monitoring studies. In this work, foraminifera associations were analyzed concerning granulometric and geochemical parameters (major and trace elements) of regions rich in gas hydrate, located at AP. For this purpose, surface and subsurface sediments were analyzed from 1) coastal region (depth <11 m) of Marambio Island (IM), Weddell Sea and 2) Drake Passage (PD). In PD five cores (8 cm long) were collected at 480 m depth (D1) and two cores (20 cm long) at 3800 m depth (D2). Foraminifera density and diversity values found here are rarely described in the literature for the Antarctic region. The results of foraminifera associations in the PA region are composed of several monothalamic and agglutinant species. Cluster analysis showed associations with different ecological attributes. In MI biocenosis there was a predominance of monothalamic foraminifera of organic or predominantly organic tests (Psammosphaga magnetica and allogromiidae), with high density and diversity in muddy sediments, rich in nutrients and high values of dissolved oxygen. On the other hand, the biocenosis of the D1 region was dominated with calcareous foraminifera, in particular, Epistominella exigua, indicating an environment rich in organic matter. In the thanatocoenosis, agglutinating species such as Deuterammina. grisea, and Cribrostomoides jeffreysii predominated, with density and richness increasing from bottom to top in all cores. In the D2 area, both in bio as well as in thanatocoenosis, there was a dominance of typical species of hypoxic environments and rich in organic matter (e.g., Adercotryma glomeratum and Spiroplectammina biformis), and low density and richness values. The morphometry from DP (D1 and D2) showed a significant increase in size of A. glomeratum with depth, probably related to deepsea adaptations and environmental stability. Principal Component Analysis revealed that dissolved oxygen in sediment, granulometry, CaCO3 percentage, potassium concentration (D1) as well as major and trace elements concentrations (D2) were the main variables that influenced species distribution. It was not possible to identify changes in organisms and the relation to ecological standards due to gas hydrate. Thus, further studies are necessary, such as morphological and chemical analysis of foraminifera tests, especially in agglutinating species, even more so in regions such as PA, which are known to be more sensitive to climate change and of great importance to the Earth's climate balance
 
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Publishing Date
2019-10-07
 
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