SEDIMENTOLOGIA E CRONOLOGIA 1 Granulometria

Para as análises sedimentológicas de tamanho de grão, a resolução empregada foi de 5cm. Em cada amostra de sedimento de 15g, 50ml de ácido clorídrico (HCl) 1N foram adicionados. Após a etapa de descarbonatação, 15ml de peróxido de hidrogênio (H2O2) foram adicionados à 2g da amostra descarbonatada

para que ocorresse a decomposição do material orgânico na fração. Quando a efervescência foi completa, a amostra foi lavada e foram adicionados 30ml de solução hexametafosfato de sódio 4% e, após agitadas por 24 horas, as amostras foram lidas no aparelho CILAS 1064 para a separação do sedimento em diferentes frações de tamanho e os resultados obtidos organizados no software Gradistat e representados em porcentagem.

Para auxiliar no entendimento da dinâmica da corrente de fundo, o proxy de porcentagem de Sortable Silt foi aplicado nesta tese. A fração sortable silt (fração de silte entre 10–63µm) é considerada um proxy de intensidade de paleocorrentes devido os grãos dessa fração serem transportados em correntes de velocidade entre 5–10cm/s. Grãos menores que 10um são tão coesivos quanto argilas, não sendo bons indicadores de paleocorrentes (MANGHETTI; MCCAVE 1995; MCCAVE et al., 1995). Adaptado de McCave et al. (2008), a equação leva em consideração a porcentagem da fração de grãos com tamanho entre 8–63 µm e menores que 8µm:

SS%= Σ fS x fST-1 ,

Onde SS% é o proxy sortable silt expresso em porcentagem, fS a porcentagem da fração entre 8–63µm e fST a porcentagem da fração menor que 63µm, a fração silte total.

Os valores de densidade sedimentar dos testemunhos foram obtidos por meio de perfilagem dos testemunhos fechados em GEOTEK Multi-Sensor Core Logger (MSCL) a cada 0,5cm, permitindo a aquisição de dados geofísicos sem a alteração do testemunho.

4.2.2 Geoquímica do Sedimento

Os teores de carbono orgânico total (COT), razão carbono/nitrogênio (C/N) e δ13C foram mensurados em 0,01g de amostras de sedimento descarbonatadas e maceradas em graal de ágata. As amostras foram encaminhadas em cápsulas de estanho para o Laboratório de Isótopos Estáveis da Universidade de Davis (EUA), sendo mensuradas em analisador elementar PDZ Europa ANCA-GSL acoplado a espectrômetro de massa de razão isotópica 20-20 PDZ Europa (SERCON Ltd., Cheshire UK).

O fluxo de carbono orgânico (Corg) foi mensurado por meio da equação abaixo, onde TS é a taxa de sedimentação e DE é a densidade:

Fluxo Corg (mg.cm-2_.ano-1_{)= TS (cm.ano}-1_{) x DE (g.cm}-3_{) x COT (mg.g}-1₎

4.2.3 Cronologia

Modelos cronológicos dos dois testemunhos estudados foram elaborados por meio de datação de amostras de material orgânico. Um total de 20 amostras do testemunho KCF10-01B e 13 amostras do testemunho KCF10-09A representativas do início e fim das diferentes deposições sedimentológicas observadas visualmente ao longo dos testemunhos foram analisadas ao longo de cada perfil sedimentar e as taxas de sedimentação foram inferidas para cada centímetro dos testemunhos. Um efeito reservatório de 8±17 14C anos (ANGULO et al., 2005) foi considerado na calibração das amostras (curva Marine 09) e modelos cronológicos criados no pacote Clam (BLAAUW, 2010) do software R. Os modelos cronológicos criados serão mostrados nesta tese no início das partes B (referente ao testemunho KCF10- 01B) e C (testemunho KCF10-09A).

4.3 MICROPALEONTOLOGIA

4.3.1 Técnica de amostragem e identificação

Um volume de 10 cm3 _{de sedimento de cada amostra foi lavado em peneira}

hexametafosfato (35,4g/l) e sódio carbonato anidro (7,94g/l) – Calgon – foi adicionada ao procedimento. Posteriormente as amostras foram secas em estufa à 40ºC, para que o processo de triagem em estereomicroscópio fosse efetuado. Para facilitar o processo de triagem dos organismos as amostras foram quarteadas em 5 ou 6 partes iguais. As sub-amostras foram dispersas em uma placa quadriculada e identificados os primeiros 300 foraminíferos bentônicos encontrados. Segundo (SCHRÖDER et al., 1987), este número pode ser considerado estatisticamente representativo da riqueza da amostra. Frações de foraminíferos maiores que 63µm foram consideradas nas análises para que não houvesse perda de espécimes importantes (SCHRÖDER et al., op. cit.).

A classificação taxonômica das espécies foi baseada em Jones (1994), Loeblich e Tappan (1988) e também em outras publicações de referência (TINOCO, 1955; HOLBOURN et al., 2013). Após a identificação, a abundância de cada uma das espécies da sub-amostra foi estimada para a amostra total.

As espécies mais representativas foram selecionadas para a obtenção de imagens em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), ilustrando-se assim a classificação utilizada para os principais organismos que estão representados no Apêndice 2.

4.3.2 Paleoecologia

Posteriormente à identificação de espécies e estimativas para a amostra total, índices ecológicos foram aplicados a fim de auxiliar na caracterização paleoambiental da plataforma de Cabo Frio. Vários índices e proxies foram aplicados a fim de avaliar a dinâmica do ambiente e comparar a robustez dos parâmetros.

O número total de indivíduos de cada espécie (abundância) foi calculado por meio da estimativa de espécies contadas da fração quarteada para o volume total (10cm3) de sedimento, de acordo como mostra a equação abaixo:

A= N x Q / V ,

onde A representa a abundância de espécies, N o número de foraminíferos na fração quarteada, Q a fração de quarteamento e V o volume de sedimento

lavado. A fim de comparação dos resultados obtidos com outros trabalhos, a abundância total foi estimada para 10cm3 de volume de sedimento.

A representação das populações de foraminíferos foi preferencialmente realizada por meio do fluxo de espécies, removendo-se assim o efeito de diluição causado pela variação da taxa de sedimentação (ANDERSON; PRELL, 1993) e a influência da abundância relativa de uma espécie em relação a outra (NAIDU; MALMGREN, 1995; NAIDU, 2007). Além disso, foi calculada a riqueza (S= número total de espécies) e a diversidade Shannon-Wiener (H’= -Σ(pi.ln.pi); onde ln é o

logaritmo neperiano e pi é a probabilidade do indivíduo pertencer a espécie i (i variando de 1 a S)) (SHANNON, 1948).

Outros índices paleoecológicos específicos para foraminíferos bentônicos foram utilizados para determinação da variação de produtividade e oxigenação. Entre eles:

1) Benthic Foraminifera Accummulation Rate (BFAR): a taxa de acúmulo de foraminíferos bentônicos é baseada na equação de Guichard et al. (1997), que indica a variação da paleoprodutividade local:

BFAR= Tx x TS ,

onde Tx é o número total foraminíferos e TS a taxa de sedimentação da

amostra. O resultado é expresso em ind.cm-2.kyr-1.

2) Infaunal Calcareous Benthic Foraminifera (ICBF): o índice de foraminíferos bentônicos calcários infaunais estabelece uma relação entre a produtividade e os diferentes tipos de carapaça de foraminíferos. Devido a abundância de testas hialinas estar positivamente relacionada ao fluxo de material orgânico, a somatória da porcentagem das espécies calcárias de infauna foi inferida como parâmetro de comparação a demais índices de produtividade. Segundo Zhang et al. (2007), a utilização de indivíduos calcários se justifica pela fácil decomposição do cimento orgânico das carapaças aglutinantes em ambientes oxigenados, mostrando assim um pobre potencial de preservação.

3) Benthic Foraminifera Dissolved-Oxygen Index (BFOI): o índice de oxigênio dissolvido de foraminíferos bentônicos, segundo Kaiho (1999) utiliza espécies descritas em literatura como indicadoras de diferentes condições de oxigenação na equação:

BFOI= [O/(O+D)] x 100 ,

onde O representa a somatória de espécies indicadoras de ambientes óxicos e D, a somatória das espécies indicadoras de ambientes disóxicos.

Em condições de que O é menor do que 0 (ausência de espécies óxicas), a equação pode ser adaptada a:

BFOI= {[S/(S+D)]-1} x 50 ,

onde S representa a somatória de espécies subóxicas e D, a somatória das espécies indicadoras de ambientes disóxicos.

Segundo Kaiho (1999), as seguintes espécies podem ser consideradas indicadoras de três condições de oxigenação ao longo do Holoceno:

- Óxicas: espécies maiores que 350µm, parede grossa e epifaunais em condições de água de fundo oxigenada: Cibicides spp., Cibicidoides kullenbergi, Globocassidulina subglobosa, Quinqueloculina spp., Triloculina spp.

- Subóxicas A: espécies do grupo óxico, mas com tamanho menor que 350µm.

- Subóxicas B: incluem as espécies Alabaminella spp., Dentalia spp., Fissurina spp., Lagena spp., Lenticulina spp., Melonis spp., Nonion spp., Oridorsalis spp., Pullenia spp., Trifarina spp., Uvigerina spp.

- Disóxicas: organismos de parede fina, alongadas, achatadas e infaunais em condições de água de fundo oxigenadas: Bolivina spp., Fursenkoina complanata.

4) Razão imperfurados/perfurados (IM/PE): em ambientes sem maiores dissoluções de carbonato, a razão de indivíduos sem poros e com poros também pode ser utilizada na reconstrução da paleoxigenação, considerando a baixa taxa de

estabelecimento de espécies sem poros (calcários porcelanáceos) em condições de baixa oxigenação de águas de fundo (DIESTER-HAASS, 1985).

5) Razão infauna/epifauna (IN/EP): assim como sugerido por Schmiedl e Leuschner (2005), a razão infauna/epifauna (IN/EP) foi aplicada neste trabalho como indicativo da produtividade e oxigenação de ambientes profundos. Para a elaboração da razão IN/EP, a razão da somatória das espécies classificadas como infaunais (profundidade de vida no sedimento maior que 0,5cm) e das espécies epifaunais (profundidade menor que 0,5cm) foram consideradas, seguindo o trabalho de Burone et al. (2011). Algumas espécies foram descartadas da classificação devido à ausência de informações ecológicas.

A biometria de indivíduos da epifauna e infauna do testemunho KCF10-01B foi realizada como parâmetro de intensidade/duração dos eventos de produtividade na plataforma (NAIDU, 2007). As espécies Globocassidulina subglobosa (espécie indicadora de fitodetritos) e Uvigerina peregrina (espécie indicadora de produtividade) foram empregadas. Para tal, as medidas de tamanho do maior e menor eixo de 30 testas de cada uma das espécies foram mensuradas para cálculo de área das testas.