δ¹³C de corais escleractíneos uma ferramenta na quantificação de ¹²CO2 absorvido pelo Oceano Superficial Atlântico Sul Equatorial

Abstract

O crescente interesse em reconstruções paleoclimáticas vem promovendo um rápido avanço nos estudos que utilizam registros geoquímicos provenientes de arquivos naturais (e.g. anéis de árvores, testemunhos de gelo, corais) para acessar condições ambientais passadas. Dentre esses, os registros com base em corais se destacam como uma importante ferramenta na compreensão da variabilidade climática nos trópicos. Durante a precipitação do exoesqueleto dos corais a partir da água do mar, razões isotópicas e elementos traços (e.g δ18O, δ13C e Sr/Ca) são incorporados nessa estrutura. A composição isotópica doesqueleto de corais (δ18O e δ13C) têm sido frequentemente utilizada como indicador na compreensão devários fatores ambientais (e.g temperatura, irradiação solar, turbidez, cobertura de nuvens, carbono inorgânico dissolvido). O isótopo de oxigênio tem sido usado na reconstrução da temperatura pretérita e o isótopo de carbono tem sido usado para estimar mudanças na composição isotópica do carbono inorgânico dissolvido (CID) nos oceanos, pois, as mudanças no δ13C-CID estão relacionadas ao aumento de 12C oriundo de queima de componentes fósseis conhecido como Efeito Suess. Aqui, relatamos dados isotópicos do δ13Ce δ18O baseados em colônias da espécie Mussismilia braziliensis e Siderastrea stellata, para o oceano Atlântico Sul Equatorial. Ciclos isótopos indicam idades de 15, 23 e 27 para colônias de M. braziliensis e 22, 32e 41 para colônias de S. stellata. Os valores médios de isótopo de carbono e oxigênio foram respectivamente de 0,13±0,99 e 2,19±0,23‰ (SS01G), -1,69±0,55 e -2,39±0,98‰ (SS02D), 0,22±0,46‰ e -2,24±0,33‰ (SS03D) e -0,71±0,74 e -3±1,21 ‰ (MB01_2C), -0,58±3,09 e -2,67±0,08 ‰ (MB02D), -1,44±0,11 e -2,70±1,28 ‰ (MB03B). Dados do Southern Oscillation Index (SOI)foram utilizados e comparados com os registros de isótopo de oxigênio. A espécie S. stellata exibiu uma tendência negativa na série temporal do δ13C das três colônias, semelhantes ao empobrecimento observado em outras regiões do Atlântico Sul. O δ13C das colônias de M.brazilensis apresentou variação a curto prazo relacionada principalmente pela fisiologia. Registro isotópicode carbono com base em corais da espécie S. stellata mostra-se uma ferramenta com potencial para contarhistoricamente a mudança isotópica que vem ocorrendo no CO2 do oceano Atlântico Sul Equatorial. Oconteúdo isotópico da espécie M. braziliensis necessita ser mais bem explorado.

The growing interest in palaeoclimatic reconstructions has been promoting a quick advance in studies that use geochemical records from natural archives (e.g. tree rings, ice cores, corals) to access past environmental conditions. Among these, the coral-based records stand out as an important tool in understanding climate variability in the tropics. During the precipitation of the corals exoskeleton from the sea water, isotopic ratios and trace elements (e.g. δ18O, δ13C and Sr/Ca) are incorporated into this structure. The isotopic composition of coral skeleton (δ18O and δ13C) has often been used as an indicator in understanding various environmental factors (e.g. temperature, solar radiation, cloud cover, turbidity, dissolved inorganic carbon). The oxygen isotope has been used in the econstruction of past temperature and carbon isotope has been used to estimate changes in the isotopic composition of dissolved inorganic carbon in the oceans, since changes in δ13C-CID are related to the increase of 12C come from burning of fossil components known as the Suess Effect. Here we report the δ18O and δ 13C isotopic data based in colonies of the species Mussismilia braziliensis and Siderastrea stellata, to the South Atlantic Ocean. Isotope cycles indicate ages of 15, 23 and 27 years for colonies of M. braziliensis and 22, 32 and 41 years for colonies of S. stellata. The average values of carbon and oxygen isotope were respectively of 0.13 ± 0.99 and 2,19 ± 0.23‰ (SS01G),-1,69 ± 0.55 e-2,39 ± 0.98‰ (SS02D), 0.22 ± 0.46‰ e-2,24 ± 0.33‰ (SS03D) and -0.71 ± 0.74 and-3 ± 1.21‰ (MB01_2C),-0.58 ± 3,09 e-2,67 ± 0.08‰ (MB02D),-1.44 ± 0.11 and -2.70 ± 1.28‰ (MB03B). Data from the Southern Oscillation Index (SOI) were used and compared with the oxygen isotope records. The species S. stellata exhibited a negative trend in the δ13C temporal series of the three colonies, similar to the impoverishment observed in other regions of the South Atlantic. The δ13C of the colonies of M. Brazilensis presented short-term variation mainly related to physiology. Isotopic carbon record based on corals of the species S. stellata shows a tool with the potential to tell historically the isotope change that has been occurring in CO2 from the Equatorial South Atlantic Ocean. The isotopic content of the species M. braziliensis needs to be better explored.