A compreensão atual dos sistemas climáticos e das forças que influenciam a variabilidade da precipitação passada na América do Sul (AS) aumentou significadamente nas últimas décadas. No entanto, algumas questões emergentes necessitam de uma maior cobertura de registos continentais de alta resolução, especialmente na região influenciada pela Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) no norte da África do Sul. Visto que diferenças com os registros marinhos da Bacia do Cariaco já foram detectadas durante o Holoceno, levantando-se a questão sobre a influência do forçamento orbital na precipitação da ZCIT. Da mesma forma, o mecanismo que impulsiona a variabilidade da precipitação na região dominada pelas monções de verão sul-americanas (SAMS) no centro do Brasil ainda não está totalmente resolvido. Por exemplo, a falta de relação entre a insolação local e os registros paleoclimáticos tropicais durante uma parte do Último Período Glacial sugere que a intensificação do SAMS foi influenciada pelas TSM do Atlântico Norte, provavelmente mediadas por uma ZCIT do sul atuando como um canal de umidade. Enquanto outros estudos propõem as TSM tropicais do Atlântico Sul como o principal impulsionador das mudanças de precipitação no SAMS. Esta proposta de doutorado tem como objetivo estudar espeleotemas coletados em cavernas sob influência direta da ZCIT e do SAMS no norte da Venezuela e no centro do Brasil, respectivamente. A comparação entre os novos registros de espeleotemas dessas duas regiões fornecerá dados inéditos sobre a influência da ZCIT na Zona de Convergência Sul-Americana (ZCAS), uma das principais características climáticas do SAMS, em escalas de tempo orbitais a milenares durante os últimos 120.000 anos. Além disso, o novo registro da região central do Brasil fornecerá informações sobre inundações locais associadas aos afluentes do Rio Araguaia e fornecerá um contexto paleoclimático para as antigas populações humanas que habitaram esta região nos últimos 10 mil anos. (AU)

A Escola de Verão em Ciência do Espeleotema - S4 é um curso internacional intensivo voltado ao estudo científico de espeleotemas. O evento é organizado e dirigido por estudantes de pós-graduação que participaram da edição anterior e neste ano conta com colaboração do Prof. Dr. Francisco William da Cruz, Professor IGc-USP. O Prof. Francisco é o coordenador do Projeto PIRE-CREATE (FAPESP-NSF PIRE 2016) em cooperação com a NSF, sob coordenação do Prof. Dr. Mathias Vuille, da Universidade de Albany, que também estará presente e colaborando com este Summer School. A exemplo do Summer School PIRE-CREATE realizado em 2019 no IGc-USP, esta será a segunda edição em colaboração com o S4. A S4 tem como foco oferecer a estudantes de nível de pós-graduação o aprimoramento dos conhecimentos e práticas na ciência dos espeleotemas através de palestras, atividades práticas (workshops, visitas a laboratórios e trabalhos de campo) e apresentações com oportunidade de network com os especialistas da área. A S4 acontecerá no IGc-USP, centro de referência da América do Sul em pesquisas paleoclimáticas utilizando estalagmites, do dia 06 a 13 de agosto e pretende receber por volta de 57 alunos e 14 especialistas, somando um total de 21 nacionalidades e sendo realizado pela primeira vez fora da Europa. Esta será uma grande oportunidade de ensinar para os participantes os resultados alcançados nas pesquisas paleoclimáticas da América do Sul do Projeto PIRE-CREATE. Parte do curso será realizada no Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira-PETAR e no Parque Estadual Caverna do Diabo (PECD), onde os participantes terão a oportunidade de realizar atividades práticas de campo e workshops. A S4 apresentará aos estudantes as últimas descobertas, tecnologias e métodos em um esforço para maximizar seu potencial como futuros pesquisadores. (AU)

A Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e o Sistema de Monções da América do Sul (SAMS) são os principais responsáveis pela convecção sobre a região tropical da América do Sul. De acordo com resultados anteriores, a dinâmica atmosférica entre ITCZ e SAMS mudou ao longo dos últimos milênios sobre o Nordeste do Brasil (NEB) causando flutuações climáticas não esperadas para algumas regiões. Os resultados da Caverna do Trapiá e da Lagoa do Boqueirão no norte do NEB (N-NEB) apontam para um novo padrão de ZCIT nos últimos 2.500 anos. Comparando este padrão com a Amazônia oriental é possível descrever uma mudança zonal local na ZCIT durante o mesmo período. Resultados isotópicos de oxigênio prévios recentemente obtidos em espeleotemas da Gruta do Jerônimo, localizada no limite sul do NEB, na Bahia (BA) e sob influência do SAMS, sugerem que este padrão zonal da ZCIT pode estar relacionado a mudanças no SAMS no sul do NEB (S-NEB). Nossa hipótese é que mudanças na circulação atmosférica sobre NEB resultaram em diferentes padrões de precipitação na região entre N-NEB e S-NEB, enquanto a Amazônia oriental poderia se comportar como um eixo entre essas regiões, algumas vezes estando em fase com N-NEB e outras vezes em fase com S-NEB. O objetivo principal da pesquisa é melhor compreender a relação da dinâmica entre ITCZ e SAMS através da reconstituição da precipitação com base em análises de isótopos de oxigênio em estalagmites que registram os últimos dois milênios no NEB. Datações prévias de U/Th e isótopos de oxigênio obtidos dessas estalagmites da Gruta do Jerônimo indicam grande potencial para estudos abrangendo o Holoceno, especialmente os dois últimos milênios. Um estudo geocronológico detalhado dessas estalagmites será essencial para continuar a reconstituição da paleoprecipitação da região e testar nossa hipótese. Essas amostras serão datadas pelo método U/Th nos laboratórios da Xi'an Jiaotong University (China), usando a técnica de espectrometria de massa de fonte de plasma acoplado indutivamente (MC-ICP-MS, Thermo-Finnigan NEPTUNE). Os resultados irão refinar modelos de idade de estalagmites para reconstruções de paleoprecipitação da Bahia dos últimos dois milênios que serão comparados com NEB e outros registros da América do Sul para melhor compreender a relação entre ITCZ e SAMS ao longo do tempo. Outros resultados de U/Th obtidos serão essenciais para complementar o conjunto de estalagmites que registram o Holoceno e explorar amostras não datadas para potenciais novos estudos. (AU)

A Zona de Convergência Intertropical (ITCZ) e o Sistema de Monções da América do Sul (SAMS) são os principais responsáveis pela convecção na região tropical da América do Sul. Apesar de estudos anteriores terem descrito a variabilidade da ITCZ em diferentes escalas de tempo, assim como a SAMS, a relação entre esses sistemas ainda não foi testada nos últimos milênios. Resultados prévios da pesquisa de pós-doutorado a respeito das estalagmites do Rio Grande do Norte (RN), Nordeste do Brasil (NEB), registram os últimos 3.500 anos e as razões isotópicas de oxigênio indicam que a migração ITCZ para o sul também esteve associada a sua projeção reduzida sobre o continente durante a Pequena Idade do Gelo, resultando em condições úmidas no RN e seca na Amazônia Oriental, enquanto a área ao sul do NEB estava seca, sugerindo reduzida influência da monção. Outros estudos sugerem que durante o LIA, a Zona de Convergência do Atlântico Sul (SACZ), uma característica fundamental do SAMS, foi deslocada para sudoeste de sua posição moderna, resultando em secas nas regiões NEB do sul, possivelmente relacionadas ao deslocamento ao sul da ITCZ, no entanto esta relação não está bem estabelecida. O objetivo principal da pesquisa é compreender melhor a dinâmica do ITCZ e sua relação com o SAMS por meio da reconstrução da precipitação com base nos estudos isotópicos dos últimos milênios. Os sítios estudados localizam-se no limite sul da ITCZ, no estado do RN, região norte do NEB, e limite sul do NEB, na Bahia (BA), que é afetado pelo SACZ. As datações U/Th previamente obtidas em estalagmites da Gruta do Jerônimo (BA) indicam grande potencial para estudos abrangendo o Holoceno. Um estudo geocronológico detalhado dessas estalagmites será essencial para continuar a reconstrução da paleoprecipitação da região. Essas amostras serão datadas pelo método U/Th no Laboratório de Isótopos de Minnesota (EUA), utilizando a técnica de espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente por multicoletor (MC-ICP-MS, Thermo-Finnigan NEPTUNE). Os resultados irão orientar os estudos isotópicos das estalagmites com o objetivo de reconstituir a paleoprecipitação da Bahia, e compará-los com os dados do Rio Grande do Norte e outros registros da América do Sul para melhor compreender a relação entre ITCZ e SACZ ao longo do tempo. (AU)

A interdependência entre o ciclo hidrológico e a cobertura vegetal da Bacia Amazônica lança importantes questões científicas acerca de como o clima e a floresta evoluíram ao longo dos eventos climáticos que se sucedem nos ciclos glaciais do Quaternário. A resposta do regime da Monção Sul-Americana às oscilações de temperatura do último glacial e a resiliência dos ecossistemas florestais sob condições hidroclimáticas contrastantes são questões ainda em aberto na paleoclimatologia. O conhecimento da paleopluviosidade na Região Tropical da América do Sul é, em larga medida, construído com base nas séries isotópicas de oxigênio de espeleotemas (d18Oc). A sua vez, o d18Oc é interpretado como função direta dos efeitos isotópicos que se processam durante o ciclo hidrológico, desde a evaporação na fonte de umidade, até a precipitação no continente. Nesse sentido, os efeitos da ciclagem de umidade gerados pela evapotranspiração da floresta são potencialmente importantes no controle da composição isotópica das chuvas sobre a Bacia Amazônica. De fato, cerca de 30% da chuva da Amazônia provém da evapotranspiração, contando ainda por mais da metade da umidade precipitada durante a estação seca. Não por menos, os efeitos da evapotranspiração sobre a composição isotópica estão no centro de um debate acerca da interpretação do sinal isotópico dos espeleotemas amazônicos. Nesse contexto, este projeto lança mão de uma abordagem sistêmica a partir da reconstituição isotópica da precipitação incluindo análises de inclusões fluidas de espeleotemas, integração de simulações numéricas utilizando modelos de superfície terrestre com isótopos acoplados (CLAM4) e dados de monitoramento isotópico de precipitação. Com essas ferramentas, o projeto pretende de avaliar os efeitos da variação da floresta e das fontes de umidade na composição isotópica das precipitações sobre a Bacia Amazônica. Dados de monitoramento isotópicos de chuva atualmente em curso na Floresta Amazônica serão comparados com análises de retrotrajetórias e variação de taxa de evapotranspiração no fluxo de umidades. Simulações numéricas de modelos de circulação sobre a superfície terrestre serão utilizados para auxiliar na quantificação dos efeitos de evapotranspiração para cenários distintos de variação de cobertura vegetal. Por fim, dados de d18O e dD da paleoprecipitação da floresta obtidos a partir de inclusões fluidas de espeleotemas em cavernas distribuídas em um transecto Leste-Oeste ao longo da Bacia Amazônica serão avaliados comparativamente. Em linhas gerais, esse estudo se propõe a compreender os fatores determinantes para a variabilidade espacial dos registros isotópicos da Bacia Amazônica ao longo do último Glacial e Holoceno, quantificando os efeitos isotópicos da evapotranspiração da floresta. Os resultados ajudaram a compreender como a relação de interdependência entre hidroclima e cobertura a florestal da Amazônia se relacionaram no passado. (AU)

O Sistema de Monção da América do Sul (SMAS) e a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) são os principais responsáveis pela convecção nas regiões tropicais e extratropicais da América do Sul. Apesar de vários estudos terem mostrado que ambos os sistemas são sensíveis à variabilidade solar, a relação entre SMAS e ZCIT não foi bem documentada no último milênio na sua área de influência na América do Sul. Reconstituir a história do paleoclima tropical tem sido difícil, particularmente na Bacia Amazônica, um dos principais centros de convecção atmosférica da Terra, em grande parte porque a maioria dos locais de estudo estão localizados na periferia da bacia e as interpretações podem ser complicadas por preservação de sedimentos, incertezas na cronologia e configuração topográfica. Para melhor compreender a variabilidade da ZCIT no passado é proposto um estudo de reconstituição paleoclimática a partir de isótopos estáveis de oxigênio e carbono em espeleotemas coletados na caverna Jumandy na bacia do rio Amazonas ocidental (Equador), uma região com poucos estudos sobre paleoclima. As estalagmites para este estudo serão comparadas com os registros ´18O publicados anteriormente dos Andes peruanos e da fronteira sul da Bacia Amazônica para a compreensão da evolução de ZCIT ao longo da Cordilheira dos Andes. Apesar dos avanços recentes nos estudos relacionados com a variabilidade do ZCIT no passado, o quadro paleoclimático sobre a região ainda está incompleto. Este projeto de pesquisa fornecerá registros de paleoclima de alta resolução para caracterizar os dados de paleoprecipitação sobre a região ZCIT no Equador. Ele será importante para o entendimento do fluxo de umidade sobre a Bacia Amazônica, em consequência fornecerá um conjunto de dados chave para estudos do ZCIT e sua relação com o SAMS e a forçante de insolação. (AU)

O Sistema de Monção da América do Sul (SAMS) e a Zona de Convergência Intertropical (ITCZ) são os principais responsáveis pela convecção em regiões tropicais e extratropicais da América do Sul. No litoral leste da Bahia, a precipitação é modulada principalmente pelas perturbações das ondas leste (EWD), que se propagam para o oeste sobre o tropical Oceano Atlântico Sul e são intensificadas pelos ventos alísios do sudeste de junho a agosto (Kousky, 1979; Gomes et al. 2015). Apesar de vários estudos terem demonstrado que esses sistemas são sensíveis à variabilidade solar (Novello et al., 2016; Bird et al., 2011), a inter-relação entre SAMS e ITCZ e como elas afetam o comportamento da EWD não foi bem documentada durante o último milênio sobre a porção central do estado da Bahia. Meehl et al. (2009) relataram que picos da forçante solar aumentam a entrada de energia no oceano superficial em latitudes subtropicais, aumentando a evaporação e a umidade próxima à superfície, que são transportadas pelos ventos alísios para as zonas de convergência. Através desse mecanismo, a atividade convectiva nas regiões influenciadas pelos ramos ascendentes da célula de Hadley pode ser intensificada, resultando em regimes regionais de precipitação tropical fortalecidos devido ao aumento da força solar (van Loon et al., 2004). Essa mudança na célula de Hadley também pode modular as posições da ITCZ, a intensidade do SAMS e afetar o EWD. Para verificar a relação entre esses sistemas convectivos e a forçante de radiação são necessários novos estudos paleoclimáticos em áreas inexploradas. Esta pesquisa pode contribuir para uma melhor compreensão das variações paleoclimáticas associadas às mudanças na intensidade da EWD, pois esse sistema climático influencia diretamente a climatologia moderna do nordeste brasileiro. Os espeleotemas dessa região têm grande potencial para reconstrução paleopluvial, pois seu ´18O reflete variação no volume de chuva da região (Vuille et al., 2003). Para o projeto atual, propomos o estudo de espeleotemas coletados em cavernas do estado de Paripiranga-Bahia (Brasil), onde ainda há uma lacuna de registros de alta resolução no último milênio. As estalagmites para este estudo já foram coletadas e seu registro de ´18O e elementos traços serão integrados aos registros de ´18O publicados anteriormente de estalagmites do Brasil. (AU)

O Sistema de Monção da América do Sul (SMAS) é o sistema climático responsável pela convecção na maior parte da região tropical da América do Sul. Apesar de estudos anteriores terem descrito a variabilidade do SMAS em diferentes escalas de tempo, a relação entre SMAS e ITCZ e a circulação extratropical ainda não foi testada no último milênio (Novello et al., 2012; 2016; Varma et al., 2011). Meehl et al. (2009) relataram que os picos no forçamento solar aumentam a entrada de energia no oceano superficial em latitudes subtropicais, aumentando a evaporação e a umidade próxima à superfície, que são transportadas pelos ventos alísios para as zonas de convergência. Através desse mecanismo, a atividade convectiva nas regiões influenciadas pelos ramos ascendentes da célula de Hadley pode ser intensificada, resultando em regimes regionais de precipitação tropical fortalecidos devido ao aumento da forçante solar (van Loon et al., 2004). Essa mudança na posição da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ) e do Sudoeste (SW) pode modular a intensidade do SMAS . Para testar esta teleconexão entre esses sistemas climáticos, são necessários novos registros paleoclimáticos de locais de estudo não explorados. A compreensão da variabilidade do SMAS e da ITCZ durante os últimos milênios foi aprimorada por estudos envolvendo d18O e oligoelementos em espeleotemas. Por outro lado, a ausência de registros de cavernas no sul da América do Sul para estudos de paleoclima é contrabalançada por longos registros de anéis de árvores no Chile e na Argentina. Para o projeto atual, propomos o estudo de espeleotemas em diferentes regiões dos domínios SMAS e ITCZ, juntamente com amostras de regiões climáticas sob influência de SW e frentes frias em latitudes mais altas, a fim de identificar a relação entre a variabilidade de SMAS / ITCZ com a circulação atmosférica extratropical da América do Sul. (AU)

Estudos envolvendo informações sobre d18O e elementos traços, contidos em espeleotemas, ajudaram a melhorar o entendimento sobre a variação do Sistema de Monção Sul Americana (SMSA) durante o último milênio. Para o presente momento, propõe-se o estudo de espeleotemas coletados em cavernas do estado da Bahia, municípios de Iraquara e Iramaia, onde ainda se tem falta de informações de alta resolução para o último milênio. As estalagmites para este estudo já foram coletadas e seus dados de ´18O, bem como de elementos traços serão comparados com dados publicados anteriormente sobre estalagmites da região central da Bahia, Novello, V. F. (2012), para que se possa entender a evolução do SMSA no estado da Bahia. Apesar dos recentes avanços em estudos relacionados com a variação do SMSA, o cenário paleoclimático do último milênio da Bahia ainda é incompleto. Essa pesquisa tem como objetivo a produção de mais registros paleoclimáticos para que se preencha a lacuna de dados sobre a paleopluvisidade da região central da Bahia por meio de elementos traços. Esse estudo será importante pois providenciará um conjunto de dados chave para estudos sobre a SMSA e sua relação com a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). (AU)

O Sistema de Monção da América do Sul (SAMS) e a Zona de Convergência Intertropical (ITCZ) são os principais responsáveis pela convecção em regiões tropicais e extratropicais da América do Sul. Apesar de vários estudos terem mostrado que ambos os sistemas são sensíveis à variabilidade solar (Novello et al., 2016; Bird et al., 2011) a inter-relação entre SAMS e ITCZ não foi bem documentada no último milênio sobre a porção central do estado da Bahia. Meehl et al. (2009) relataram que picos no forçamento solar aumentam a entrada de energia para a superfície do oceano em latitudes subtropicais, aumentando assim a evaporação e a umidade próxima da superfície, que é transportada pelos ventos alísios para as zonas de convergência. Através deste mecanismo, a atividade convectiva nas regiões influenciadas pelos ramos ascendentes da célula de Hadley pode ser intensificada, resultando em regimes regionais de precipitação tropical fortalecidos devido ao aumento da força solar (van Loon et al., 2004). Esta mudança na célula de Hadley poderia modular as posições da ITCZ, bem como modular a intensidade do SAMS. Para verificar a relação entre estes sistemas convectivos com forçamento radiativo, são necessários novos registros paleoclimáticos de locais de estudo não explorados. A compreensão da variabilidade da SAMS durante os últimos milênios foi melhorada por estudos envolvendo ´18O e oligoelementos em espeleotemas. Para o projeto atual, propomos o estudo de espeleotemas coletados em cavernas do Estado do Tocantins (Brasil), onde ainda há uma lacuna de registros de alta resolução para o último milênio. As estalagmites para este estudo já foram coletadas, e seu registro de elementos traço ´18O também será integrado aos registros de ´18O publicados anteriormente a partir de estalagmites do Brasil. Entre os objetivos estão gerar novos registros paleoclimáticos baseados nas análises isotópicas e elementos traços em espeleotemas, a fim de preencher a lacuna de registros paleoclimáticos no estado do Tocantins, identificar mudanças na precipitação, vegetação, erosão e dinâmica do solo nas proxies acima, identificar padrões climáticos no SAMS durante o último milênio, e sua relação com o ITCZ e associar os registros paleoclimáticos com modelos climáticos para uma melhor compreensão do mecanismo climático responsável pela variabilidade do SAMS.