Variabilidade dos parâmetros de controle do CO2 na borda oeste do Atlântico tropical

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Este trabalho é uma contribuição ao estudo da variabilidade dos parâmetros físico-biogeoquímicos que controlam as trocas oceano atmosfera de CO2 na região oeste do Atlântico tropical. O objetivo principal do estudo é analisar a distribuição espaço-temporal das propriedades físicas e biogeoquímicas das massas das águas no Atlântico tropical oeste, de modo a identificar os mecanismos que determinam a variabilidade dos parâmetros do carbono, quantificando suas influências recíprocas através da determinação/quantificação de suas correlações. Para tal, as variações de salinidade da superfície do mar (SSM), temperatura da superfície do mar (TSM), Alcalinidade Total (TA) e concentração de Carbono Inorgânico Total Dissolvido (CT) foram examinadas utilizando-se dados de cruzeiros oceanográficos realizados no Atlântico tropical oeste (WTA: 20ºS-20ºN, 60ºW-20ºW). Menores valores de TA e CT são observados na região localizada entre (0ºN-15ºN, 60ºW-50ºW) e são explicadas pela influência da pluma da Amazônia durante o verão boreal através da diluição e atividade biológicas. Os maiores valores de TA e CT são obtidos na parte sul localizada na região (20ºS-10ºS, 40ºW-60ºW) e são explicadas pelas águas ricas em CO2 devido à ressurgência equatorial, que são transportadas pela Corrente Equatorial Sul (sSEC), orientada do litoral Africano para a costa brasileira. A partir destes dados uma relação de CT-SSM é proposta para a região de WTA, levando-se em conta os baixos valores de SSM observados. Esta nova relação (CT = 50,1(±0,1)*SSM+198(±5,07)+0,9*[ano-1989], R2=0,97), juntamente com uma relação TA-SSM já conhecida previamente permitiram a determinação direta dos valores de pressão parcial de CO2 na água do mar, que se mostram próximos dos valores observados diretamente (R2=0,90). Os estudos comparativos realizados no Atlântico tropical, principalmente ao longo das costas africana e sul americana, permitiram a identificação de diferenças significativas das distribuições de valores de TA e CT entre as bordas leste e oeste. Estas diferenças são em maior parte resultantes dos aportes continentais diferenciados, em conjunção com processos oceanográficos distintos (ex.: ressurgência equatorial a leste e aporte Amazônico a oeste). Uma análise de correlações permitiu determinar as limitações espaciais das validades das relações TA/CT = f(SST/SSM) propostas para o Atlântico tropical, reforçando a tese de que estas relações não podem ser generalizadas para o cálculo dos parâmetros do carbono em toda a região do Atlântico tropical.
This work is a contribution to the study of the variability of physical-biogeochemical parameters that control ocean-atmosphere CO2 exchanges in western tropical Atlantic. The aim of this study is to analyze the spatial and temporal distribution of physical and biogeochemical properties of the masses of water in the western tropical Atlantic, in order to identify the mechanisms that determine the variability of carbon parameters, and quantifying their reciprocal influences through determination of empirical correlations. Thus, changes in sea surface salinity (SSM), sea surface temperature (TSM), alkalinity (TA) and concentration of Total Dissolved Inorganic Carbon (CT) were examined using a large set of oceanographic cruise data held in the western tropical Atlantic (WTA: 20ºS-20ºN, 60ºW-20ºW). Lower TA and CT values are observed in the region comprised between 0ºN-15ºN and 60ºW-50ºW and may be explained by the influence of the Amazon plume during the boreal summer. The largest TA and CT values are obtained in the region (20ºS-10ºS, 40ºW-60ºW), where we found CO2 rich waters due to the equatorial upwelling, which are transported by the South Equatorial Current (SEC) from the African coast to the Brazilian shore. A CT-SSM formulation is proposed for the WTA region, taking into account the observed low SSM values. This new relationship (CT = 50.1 (± 0.1) * 198 + SSM (± 5.07) + 0.9 * [year-1989], R2 = 0.97), together with the TA-SMS relation previously known allowed the determination of the partial pressure of CO2 in sea water, showing a good agreement with in situ measurements (R2 = 0.90). In a second part of the work, comparative analyses in the tropical Atlantic, mainly associated to African and South American coastal areas, allowed the identification of significant differences in the distributions of TA and CT values between the east and west parts of the tropical Atlantic basin. These differences are a result of the different continental contributions, in conjunction with distinct oceanographic processes (eg.: coastal/equatorial upwelling in the east x strong Amazonian contribution in the west). A correlation analysis allowed us to determine the limitations of the TA/CT = f (TSM/SSM) formulations for the tropical Atlantic, reinforcing the idea that these relationships cannot be used to calculate the CO2 parameters throughout all regions of the tropical Atlantic.