TEX86H proxy and BIT index of sediment core GeoB9528-3 and reconstructed temperature data from NW Africa surface sediments

Changes in the strength of Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) are known to have profound impacts on global climate. Coupled modelling studies have suggested that, on annual to multi-decadal time scales, a slowdown of AMOC causes a deepening of the thermocline in the tropical Atlantic. However, this process has been poorly constrained by sedimentary geochemical records. Here, we reconstruct surface (UK'37 Index) and thermocline (TEX86H) water temperatures from the Guinea Plateau Margin (Eastern tropical Atlantic) over the last two glacial-interglacial cycles (~ 192 kyr). These paleotemperature records show that periods of reduced AMOC, as indicated by the d13 C benthic foraminiferal record from the same core, coincide with a reduction in the near-surface vertical temperature gradient, demonstrating for the first time that AMOC-induced tropical Atlantic thermocline adjustment exists on longer, millennial time scales. Modelling results support the interpretation of the geochemical records and show that thermocline adjustment is particularly pronounced in the eastern tropical Atlantic. Thus, variations in AMOC strength appear to be an important driver of the thermocline structure in the tropical Atlantic from annual to multi-millennial time scales.

Creating and modelling personal socio-economic networks in on-line banking

The banking industry is observing how new competitors threaten its millennial business model by targeting unbanked people, offering new financial services to their customer base, and even enabling new channels for existing services and customers. The knowledge on users, their behaviour, and expectations become a key asset in this new context. Well aware of this situation, the Center for Open Middleware, a joint technology center created by Santander Bank and Universidad Politécnica de Madrid, has launched a set of initiatives to allow the experimental analysis and management of socio-economic information. PosdataP2P service is one of them, which seeks to model the economic ties between the holders of university smart cards, leveraging on the social networks the holders are subscribed to. In this paper we describe the design principles guiding the development of the system, its architecture and some implementation details.

Characteristics of the deep ocean carbon system during the past 150,000 years: ΣCO2 distributions, deep water flow patterns, and abrupt climate change

Studies of carbon isotopes and cadmium in bottom-dwelling foraminifera from ocean sediment cores have advanced our knowledge of ocean chemical distributions during the late Pleistocene. Last Glacial Maximum data are consistent with a persistent high-ΣCO2 state for eastern Pacific deep water. Both tracers indicate that the mid-depth North and tropical Atlantic Ocean almost always has lower ΣCO2 levels than those in the Pacific. Upper waters of the Last Glacial Maximum Atlantic are more ΣCO2-depleted and deep waters are ΣCO2-enriched compared with the waters of the present. In the northern Indian Ocean, δ13C and Cd data are consistent with upper water ΣCO2 depletion relative to the present. There is no evident proximate source of this ΣCO2-depleted water, so I suggest that ΣCO2-depleted North Atlantic intermediate/deep water turns northward around the southern tip of Africa and moves toward the equator as a western boundary current. At long periods (>15,000 years), Milankovitch cycle variability is evident in paleochemical time series. But rapid millennial-scale variability can be seen in cores from high accumulation rate series. Atlantic deep water chemical properties are seen to change in as little as a few hundred years or less. An extraordinary new 52.7-m-long core from the Bermuda Rise contains a faithful record of climate variability with century-scale resolution. Sediment composition can be linked in detail with the isotope stage 3 interstadials recorded in Greenland ice cores. This new record shows at least 12 major climate fluctuations within marine isotope stage 5 (about 70,000–130,000 years before the present).

Possible forcing of global temperature by the oceanic tides

An approximately decadal periodicity in surface air temperature is discernable in global observations from A.D. 1855 to 1900 and since A.D. 1945, but with a periodicity of only about 6 years during the intervening period. Changes in solar irradiance related to the sunspot cycle have been proposed to account for the former, but cannot account for the latter. To explain both by a single mechanism, we propose that extreme oceanic tides may produce changes in sea surface temperature at repeat periods, which alternate between approximately one-third and one-half of the lunar nodal cycle of 18.6 years. These alternations, recurring at nearly 90-year intervals, reflect varying slight degrees of misalignment and departures from the closest approach of the Earth with the Moon and Sun at times of extreme tide raising forces. Strong forcing, consistent with observed temperature periodicities, occurred at 9-year intervals close to perihelion (solar perigee) for several decades centered on A.D. 1881 and 1974, but at 6-year intervals for several decades centered on A.D. 1923. As a physical explanation for tidal forcing of temperature we propose that the dissipation of extreme tides increases vertical mixing of sea water, thereby causing episodic cooling near the sea surface. If this mechanism correctly explains near-decadal temperature periodicities, it may also apply to variability in temperature and climate on other times-scales, even millennial and longer.

Detecting Holocene changes in thermohaline circulation

Throughout the last glacial cycle, reorganizations of deep ocean water masses were coincident with rapid millennial-scale changes in climate. Climate changes have been less severe during the present interglacial, but evidence for concurrent deep ocean circulation change is ambiguous.

Climatic evolution of eastern South America during the last deglaciation: a paleoceanographic approach

Para dar suporte ao atual debate sobre as consequências climáticas da liberação antropogênica de CO2 na atmosfera, o refinamento do conhecimento sobre mudanças climáticas e oceanográficas no passado é necessário. A Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) tem papel fundamental na oceanografia e clima das áreas sob influência do Oceano Atlântico, controlando diretamente a estratificação e distribuição de massas d\'água, a quantidade de calor transportada pelo oceano e os ciclo e armazenamento de compostos químicos, como o CO2 em mar profundo. A formação e circulação da Água Intermediária Antártica (AIA), envolvida no transporte de calor e sal para o giro subtropical do Hemisfério Sul e nas teleconexões climáticas entre altas e baixas latitudes, é componente importante do ramo superior da CRMA. A reconstrução de propriedades de massas de água intermediárias é, portanto, importante para a compreensão dos sistemas de retroalimentação entre oceano-clima. No entanto, informações quanto a evolução da AIA continuam limitadas. Oscilações da CRMA e consequentes mudanças na distribuição de calor tem implicações importantes para o clima Sul Americano, influenciando a disponibilidade de umidade para o Sistema de Monções Sul Americano (SMSA), via temperatura da superfície marinha e posicionamento da Zona de Convergência Intertropical. Neste trabalho nós reconstruímos a assinatura isotópica da AIA durante os estágios isotópicos marinhos 2 e 3 (41-12 cal ka AP) usando isótopos de carbono e oxigênio de foraminíferos bentônicos (gêneros Cibicidoides e Uvigerina) de um testemunho de sedimentos marinhos datados por radiocarbono (1100 m de profundidade e a 20°S na costa do Brasil). Concluímos que propriedades físicas e químicas da AIA mudaram durante os estadiais Heinrich 3 e 4, provavelmente como consequência de enfraquecimento da CRMA durante estes períodos. Também reconstruímos as condições continentais do leste brasileiro entre o último máximo glacial e a deglaciação (23-12 cal ka AP) baseadas em razões Ti/Ca de nosso testemunho de sedimentos marinhos como indicadoras de aporte terrígeno do Rio Doce. A maior parte da chuva que cai na Bacia do Rio Doce está relacionada a atividade do SMAS. Nosso registro de Ti/Ca em conjunto com \'\'delta\' POT.18\'O de espeleotemas da Caverna Lapa Sem Fim, também no leste do Brasil, sugere diminuição marcante da chuva durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionada a enfraquecimento do SMAS. Ademais comparamos as razões de Ti/Ca com dados de saída da rodada SYNTRACE do modelo climático CCSM3 com forçantes transientes para a última deglaciação. Os registros geoquímicos e a saída do modelo mostram resultados consistentes entre si e sugerem que o leste da América do Sul passou pelo seu período mais seco de toda a última deglaciação durante o interestadial Bølling-Allerød, provavelmente relacionado ao enfraquecimento do SMAS.

Reconstituição da paleoprecipitação no sul do Nordeste Brasileiro durante os dois últimos ciclos glaciais a partir da aplicação de registros isotópicos de oxigênio de estalagmites da Chapada Diamantina, Bahia.

Registros isotópicos de oxigênio obtidos em alta resolução das estalagmites CL2 e MAG das cavernas Calixto e Marota, região da Chapada Diamantina (CD) (12ºS), Estado da Bahia, sul do Nordeste brasileiro (sNEB), permitiram reconstituir as mudanças passadas da precipitação entre 165-128 e 59-39 mil anos A.P. Para a reconstituição paleoclimática considerou-se resultados de um estudo de calibração realizado em duas cavernas da CD o qual demonstrou uma relação entre composição isotópica da água meteórica e de gotejamento e sugeriu um ambiente adequado para a deposição do espeleotema em condições equilíbrio e/ou próximas com a água de gotejamento. A interpretação da paleoprecipitação através dos registros isotópicos \'\'delta\' POT.18\'O das estalagmites também foi baseada na relação entre composição isotópica da água da precipitação e a quantidade de chuva obtidos em estações da IAEA-GNIP no Brasil e de simulações das variações do \'\'delta\' POT.18\'O da chuva através do modelo climático ECHAM-4. Esses dados indicaram o efeito quantidade (amount effect) como fator preponderante de controle isotópico da água da chuva que formam os espeleotemas na CD, significando que a diminuição dos valores de \'\'delta\' POT.18\'O está associada ao aumento do volume de chuvas e vice-versa. Os registros de \'\'delta\' POT.18\'O dos espeleotemas permitiram reconstituir a variação da paleoprecipitação na escala orbital e milenar durante o penúltimo glacial bem como correlacionar mudanças na paleoprecipitação no sNEB com eventos milenares registrados na Groelândia no último glacial. Os registros da CD indicaram um aumento (diminuição) da paleoprecipitação na Bahia relacionado a diminuição (aumento) da insolação austral de verão a 10ºS durante o penúltimo glacial, similar ao observado no último ciclo precessional. Na escala orbital os registros da CD estiveram em antifase com os paleoindicadores isotópicos do Sudeste brasileiro e em fase com os valores de\'\'delta\' POT.18\'O dos espeleotemas do leste da China. Esse padrão de precipitação é similar ao observado na última glaciação e sugere que a variação na insolação de verão afetou as monções sul-americanas (MSA) promovendo mudanças na precipitação no sNEB no penúltimo glacial. Condições áridas no sNEB durante o aumento da insolação de verão estariam provavelmente associadas ao aprofundamento da subsidência de ar provocado pelo fortalecimento da circulação leste-oeste da MSA devido ao aumento das atividades convectivas na Amazônia o que teria, favorecido um posicionamento mais a sul da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). O oposto também ocorreria durante as fases de baixa insolação de verão quando a MSA estaria provavelmente mais desintensificada. Durante o penúltimo glacial (Terminação Glacial II) abruptas oscilações nos registros da CD para valores mais baixos de \'\'delta\' POT.18\'O indicaram um profundo aumento da precipitação coincidente com o evento Heinrich (H11). Nesse período a paleoprecipitação no sNEB esteve correlacionada negativamente com as mudanças climáticas na China e no oeste amazônico (Peru) e positivamente com o Sudeste brasileiro. Interpretou-se que as anomalias positivas da precipitação no sNEB podem ter estado relacionadas ao deslocamento para sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) bem como com a intensificação da MSA e ZCAS nesse período. Finalmente, oscilações isotópicas abruptas para valores mais altos observadas durante o estágio marinho isotópico 3 coincidentes com os eventos quentes registrados na Groelândia, denominados de eventos Dansgaard-Oeschger (DO), foram interpretados como a ocorrência de eventos muito secos no sNEB. Essas variações da precipitação na escala milenar, que estão em fase com os registros no Peru, podem ter estado relacionadas ao deslocamento para norte da ZCIT o que teria promovido uma profunda desintensificação da MSA.