DETERMINAÇÃO DE CARBONO 14 POR ESPECTROMETRIA DE MASSA COM ACELERADORES

O grupo de Física Nuclear Aplicada a estudos cronológicos da UFF possui o primeiro e único laboratório de 14C-AMS o Brasil. Esta é uma poderosa técnica de determinação de concentração isotópica ou medida de abundância de um determinado átomo numa dada amostra. É muito grande o número de possíveis aplicações deste método. Apesar de ser largamente utilizada em todo o mundo, a técnica de AMS não havia sido ainda implantada nem laboratórios brasileiros nem latino americanos até cerca de 10 anos atrás. Por outro lado, já era grande o número de pesquisadores no Brasil, em diversas áreas, que faziam uso desta técnica, enviando suas amostras para serem medidas no exterior. Isto não mais é mais necessário desde a instalação de nosso laboratório. Em 2009 instalamos o laboratório de preparação de amostras de 14C a serem usadas em AMS, o que já foi um grande avanço, pois a maior parte dos custos de medida de amostras para 14C-AMS relaciona-se à preparação até a conversão em grafite, necessário para que as amostras sejam levadas à fonte de íons do acelerador. O nosso foi o primeiro laboratório na América Latina que grafitiza tais amostras. No começo de 2012 foi instalado e imediatamente começou a funcionar o nosso acelerador de partículas, de última geração, produzido especialmente para 14C-AMS. Em muito pouco tempo surgiram inúmeras solicitações, de diversos grupos de pesquisa, em diversas áreas da Ciência, propondo utilizar nossos laboratórios em colaboração científica. Nossa expectativa de que seríamos muito procurados e ajudaríamos no desenvolvimento de diversos grupos de pesquisa brasileiros foi em muito ultrapassada, o que comprova o sucesso de nossa iniciativa em instalar tal laboratório. Embora tenhamos recursos das agências de fomento governamentais para o desenvolvimento de nossos projetos de pesquisa, realizamos também diversos projetos científicos em colaboração com outros grupos, tanto na UFF quanto em outras instituições no Brasil e no exterior. Em sendo uma técnica bastante dispendiosa, necessitando equipamentos e materiais de consumo muito específicos, muitas vezes importados, torna-se necessário transferir recursos de outras instituições para a UFF. Este projeto atende a essas demandas já existentes, mas tem também um importante papel em promover novas colaborações, inclusive no atendimento a demandas de empresas e agências governamentais. Esse é o caso de análises de fração biogênica de plásticos e combustíveis ou estudos cronológicos relativos a aquíferos. Como tem sido feito no projeto vigente e no anterior, atendemos a essas demandas sempre buscando envolver estudantes e capacitá-los na pesquisa, contribuindo para sua formação em nível de graduação e pós-graduação. O sucesso deste projeto nas suas vigências anteriores pode ser verificado pelo número de publicações e orientações acadêmicas realizadas desde o seu início em 2013.
Coordenação: Kita Chaves Damasio Macario

Hidrodinâmica paleoceanográfica do Sudoeste do Atlântico Equatorial em escalas de tempo milenares. (acrônimo: Hidr-A)

A Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (AMOC) desempenha um papel importante na regulação e manutenção do clima planetário, sendo responsável por amenizar os invernos europeus e os verões brasileiros. O enfraquecimento observado na AMOC nas últimas décadas foi seguido por um declínio de 2% nas concentrações de oxigênio nos oceanos desde 1960, crucial para a saúde dos ecossistemas, devido ao aumento dos gases de efeito estufa com uma perturbação climática esperada. A margem Equatorial Brasileira (BEM), apesar de ser considerada bem ventilada, testemunhos coletados durante o projeto RETRO* na BEM, mostram alternâncias de sedimentos claros e escuros, grande variação de tamanho de grãos e camadas com a presença de micronódulos de manganês que apresentam alterações nos padrões de sedimentação, circulação, transporte, níveis de variabilidade térmica e de oxigênio que justificam tal proposta. Nossa hipótese é que durante eventos climáticos extremos, como os estadiais Heinrich (HS), a desaceleração da AMOC ocorreu causando perturbações fisiológicas e isotópicas aos organismos bentônicos. Para quantificar a variabilidade e perturbações térmicas, de oxigênio e de circulação, propomos estudar a variação de ?18O e do proxy de gradiente de isótopos de carbono (??13C), características morfológicas (tamanho dos poros, diâmetro e densidade) das testas de foraminíferos bentônicos (Cibicidoides wuellerstorfi) combinado com a análise das proporções de iodo / cálcio. Isso permite uma comparação confiável de intervalos de tempo de dados proxy para decifrar as mudanças hidrodinâmicas, paleoceanográficas e de oxigênio e precipitação mineral durante os HS, que podem ser encontradas no testemunho analisado MD09-3253CQ recuperado de ~ 4.000 m de profundidade, registrando 220 mil anos da paleoceanografia da BEM. Este projeto científico, em cooperação com investigadores que trabalham no Pacífico Equatorial utilizando os mesmos proxies, permitirá traçar uma análise integrada das duas bacias oceânicas em termos de paleoxigenação pelo menos desde a fase isotópica marinha 7.
Coordenação: Cátia Fernandes Barbosa

MULTISOMA: Abordagem Multi-Isotópica para o Estudo do Comportamento de Metais e Impactos em Diferentes Níveis Tróficos em Manguezais

O projeto MULTISOMA propõe uma abordagem multi-isotópica para investigar a dinâmica de metais em manguezais, focando em suas interações com sedimentos, água intersticial, flora e fauna, em áreas do Rio de Janeiro e Pará. A pesquisa utiliza isótopos estáveis (?13C, ?15N, ?66Zn e ?65Cu) para rastrear a origem e transferência de metais e seus efeitos ecotoxicológicos em diferentes níveis tróficos. O objetivo é entender como os processos biogeoquímicos afetam a biodisponibilidade e toxicidade dos metais, especialmente em áreas cm distintos contexto de ocupação humana e ambientais. A análise abrange desde a caracterização dos sedimentos até a bioacumulação de metais em espécies bioindicadoras, como o caranguejo Uçá e o mangue vermelho. A contaminação por metais nos manguezais afeta tanto a biodiversidade quanto a saúde humana, tornando essencial a compreensão dos processos que determinam o comportamento desses metais em ecossistemas tão sensíveis e ecologicamente importantes. Esta necessidade torna-se ainda mais urgente devido à crescente pressão industrial e ao cenário atual de mudanças climáticas. A hipótese é que a mobilidade e toxicidade dos metais variam conforme as condições ambientais, impactando a bioacumulação nos ecossistemas. Os isótopos não-tradicionais têm sido empregados em estudos ambientais e são ferramentas eficazes para rastrear a contaminação e entender os processos que controlam a mobilidade e toxicidade dos metais em ambientes aquáticos. A metodologia inclui coletas sazonais, análises isotópicas e extrações sequenciais para identificar fontes de contaminação e processos biogeoquímicos. Essas técnicas permitirão avaliar de forma detalhada a transferência trófica e o impacto ecológico de metais em manguezais brasileiros.
Coordenação: Wilson Thadeu Valle Machado

Projeto MARES - Impactos do colapso da Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico sobre o clima do Estado do Rio de Janeiro: sinais de alerta para o futuro com base em dados paleoceanográficos

A Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico (CRMA) é uma importante feição oceânica para a manutenção do clima global, e estudos recentes indicam que é muito provável que este padrão de circulação irá se desintensificar nas próximas décadas, causando múltiplos impactos no clima em diversas regiões do planeta. Nossa capacidade de projetar mudanças climáticas globais (por exemplo, por meio de modelos numéricos climáticos) depende da nossa compreensão do sistema climático e de suas teleconexões. Portanto, um maior conhecimento sobre os mecanismos e os impactos no clima durante eventos abruptos pretéritos, nos quais desintenficações da CRMA foram observadas, possibilita o aprimoramento da performance de modelos numéricos climáticos, ferramentas que se tornarão cada vez mais relevantes no subsídio da tomada de decisões por gestores públicos e privados. Nesse sentido, a presente proposta tem como objetivo principal compreender os mecanismos e potenciais impactos no clima do Estado do Rio de Janeiro em um cenário de desaceleração da CRMA, com base em reconstruções paleoceanográficas durante eventos climáticos abruptos.
Coordenação: Igor Martins Venancio Padilha de Oliveira

Projeto RECLIM - Reconstruindo o clima da Amazônia e do oceano adjacente nos últimos 21 mil anos

Projeto RECLIM empregará um conjunto de testemunhos sedimentares da margem equatorial oeste para reconstruir, em alta resolução, as condições climáticas que trouxeram o bioma amazônico e o oceano tropical adjacente para as atuais condições interglaciais do Holoceno desde o Último Máximo Glacial, traçando um paralelo com a evolução do clima global, com destaque especial para a concentração de dióxido de carbono atmosférico e a circulação meridional do Atlântico. Um grande acervo de indicadores geoquímicos e biológicos, além de simulações computacionais, serão utilizados para identificar as principais flutuações climáticas dos últimos 21 mil anos (ka) e seus mecanismos intrínsecos tanto no continente quanto no oceano. Espera-se que, com a execução do projeto, os desafios futuros da região amazônica na perspectiva climática sejam melhor identificados.
Coordenação: Igor Martins Venancio Padilha de Oliveira