Conteúdo iônico em testemunho de firn/gelo do monte Johns Antártica Ocidental: 1882–2008 A.D.

Abstract

Esta dissertação investiga o registro de conteúdo iônico do testemunho de gelo monte Johns (79°55'28"S; 94°23'18"O) obtido na Antártica Ocidental, contribuindo para o adensamento espacial de informações glacioquímicas empregadas em estudos paleoclimáticos. As concentrações de Na+ (16,6 ± 28,2 μg L-1), K+ (1,3 ± 3,7 μg L-1), Mg2+ (3,7 ± 3,7 μg L-1), Ca2+ (5,4 ± 3,4 μg L-1), Cl- (33,3 ± 43,7 μg L-1), SO42- (25,9 ± 17,7 μg L-1), NO3- (50,8 ± 18,5 μg L-1) e H3CSO3- (7,1 ± 5,4 μg L-1) foram determinadas por cromatografia iônica em 2.164 amostras para o período 1882–2008. A variabilidade sazonal de NO3- e, especialmente do nssSO42-, em antifase com Na+, possibilitou a datação pela contagem de ciclos anuais ao longo do período estudado. A identificação dos sinais vulcânicos do Krakatoa (1883), Agung (1963) e Pinatubo/Hudson (1991) foi usada para determinar horizontes de referência (datação absoluta). Eventos de aporte significativo de aerossóis foram identificados e agrupados considerando o conteúdo iônico, proveniência e estação do ano. A avaliação da proveniência dos íons e do balanço iônico mostra a origem da carga iônica: 36% é oriunda de aerossóis de sal marinho, 13% de poeira mineral, 17% de atividade biogênica marinha e 34% de produtos da reatividade química na atmosfera. É observada uma leve redução nas concentrações de Mg2+ (-0,04 μg L-1 ano-1) e K+ (-0,01 μg L-1 ano-1), e mais forte para NO3- (-0,17 μg L-1 ano-1), no período 1909–2008. A média anual da acumulação líquida de neve foi 0,21 ± 0,04 m eq. H2O no período 1882–2008 sem apresentar tendência significante. A acumulação mostra alta correspondência com dados anuais de reanálise climática, com coeficiente de correlação cruzada de +0,42 (α < 0,05) para o período 1979–2008.

This dissertation investigates the ionic content record of the mount Johns ice core (79°55'28"S; 94°23'18"W) recovered from the West Antarctica, contributing to the spatial densification of glaciochemical information used in paleoclimatic studies. The concentrations of Na+ (16.6 ± 28.2 μg L-1), K+ (1.3 ± 3.7 μg L-1), Mg2+ (3.7 ± 3.7 μg L-1), Ca2+ (5.4 ± 3.4 μg L-1), Cl- (33.3 ± 43.7 μg L-1), SO42- (25.9 ± 17.7 μg L-1), NO3- (50.8 ± 18.5 μg L-1) e H3CSO3- (7.1 ± 5.4 μg L-1) were determined by ion chromatography on 2,164 samples for the period 1882–2008. The NO3- seasonal variability and, especially, of the nssSO42- in antiphase with the Na+, allowed the counting of annual cycles over the studied period. The identification of Krakatau (1883), Agung (1963) and Pinatubo / Hudson (1991) volcanic signals was used to determine reference horizons (absolute dating). Significant aerosols events were identified and grouped considering the ionic content, provenance and season of the year. The evaluation of the ions provenance and of the ionic balance points to ionic content origin: 36% come from sea salt aerosols, 13% from mineral dust, 17% originate from marine biogenic activity and 34% are chemical reactivity products in the atmosphere. It is observed a slight reduction in the Mg2+ (-0.04 μg L-1 y-1) and K+ (-0.01 μg L-1 y-1) concentrations, and stronger in the NO3- (-0.17 μg L-1 y-1), during the 1909–2008 period. The annual mean net accumulation rate averaged 0.21 ± 0.04 m w.e. y-1 in the period 1882–2008 did not show any significant trend and shows high correspondence with climatic reanalysis data in years with data overlap, with a cross-correlation coefficient of +0.42 (α < 0.05) for the period 1979–2008.