O Registro paleoclimático em um testemunho de gelo do Nevado Illimani (Bolívia) e a variabilidade da precipitação no sul do Brasil

Abstract

A Paleoclimatologia, usando dados que representam indiretamente variações no ambiente, pode fornecer informações das condições climáticas que afetou o Planeta em épocas anteriores à adoção de observações e registros sistemáticos e instrumentais, permitindo visualizar ciclos, padrões e tendências que auxiliam no entendimento do clima atual. O objetivo principal deste estudo é verificar se é possível reconstruir a climatologia da precipitação da Região Sul do Brasil a partir de dados paleoclimáticos registrados em um testemunho de gelo andino obtido no Nevado Illimani, Bolívia (6.350 m, 16º37’S, 67º46’W). Para isso foram utilizadas médias anuais e sazonais (novembro a março) da precipitação da Região Sul do Brasil disponibilizados em um banco de dados de reanálise da Universidade de Delaware e médias anuais da taxa de acumulação de neve e da razão isotópica de oxigênio (δ18O) dos 50 m superiores desse testemunho de gelo, representando o período entre 1929 e 1998 EC. A regressão linear foi usada para correlacionar as séries temporais da variabilidade da precipitação da Região Sul do Brasil com as séries da taxa de acumulação de neve e da δ18O e para determinar uma equação de transferência (por regressão). Técnicas de correlação cruzada também foram aplicadas para investigar retardos entre essas séries temporais. As correlações mais fortes encontradas com uma confiabilidade de α < 0,05 são entre a taxa de acumulação de neve e a precipitação na região do Planalto, onde ~5% da precipitação dessa região pode ser explicado pela taxa de acumulação de neve; e entre a razão isotópica de oxigênio e a precipitação da região da Campanha, onde ~4% da precipitação dessa região pode ser relacionada pela razão isotópica de Oxigênio. As escalas temporais adotadas nesse trabalho não permitem realizar, de forma confiável, uma reconstrução paleoclimática da precipitação da Região Sul do Brasil na escala sazonal ou anual.

Paleoclimatology, using data that indirectly (by proxy) represents variations in the environment, can provide information on the climatic conditions that affected the Planet prior to the adoption of systematic and instrumental observations and records, allowing the visualization of cycles, patterns and trends that help in understanding the current climate. The main objective of this study is to verify if is possible to reconstruct the precipitation climatology of southern Brazil based on the paleoclimatic data recorded in an Andean ice core obtained in the Nevado Illimani, Bolivia (6,350 m, 16º37'S, 67º46'W). For that, annual and seasonal averages (November to march) of precipitation of the Southern Region of Brazil, were made available in a reanalysis database of the Delaware University, and annual means of the snow accumulation rate and of the oxygen isotope ratio (δ18O) of the upper 50 meters of this ice core (representing the 1929 and 1998 CE period). Linear regression was used to correlate the precipitation variability time series of the southern region of Brazil with the snow accumulation rate and the δ18O variability and to determine a transfer equation (by regression). Cross-correlation techniques were also applied to investigate lags between these time series. Through wavelet analysis it was possible to identify temporal cycles of series variability. The strongest correlations found with a reliability of α <0.05 is between the rate of snow accumulation and precipitation in the Plateau region, where ~ 5% of precipitation of this region can be explained by the snow accumulation rate; and between the oxygen isotope ratio and the precipitation of the Campanha region, where ~ 4% of the precipitation of this region can be related by the oxygen isotope ratio. The time scales adopted in this work do not allow a reliable, paleoclimatic reconstruction of the precipitation of the Southern Region of Brazil in the seasonal or annual scale.