Banca de DEFESA: RAMILLA VIEIRA DE ASSUNCAO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : RAMILLA VIEIRA DE ASSUNCAO
DATA : 29/06/2021
HORA: 10:00
LOCAL: http://meet.google.com/syk-edqu-zps
TÍTULO:

THERMOHALINE STRATIFICATION IN THE SOUTHWESTERN TROPICAL ATLANTIC: FROM PHYSICAL PROCESSES TO ACOUSTIC ECOLOGY

PALAVRAS-CHAVES:

...

estrutura termohalina; circulação termohalina; Atlântico tropical sudoeste; acústica marinha; Functional Data
Analysis

PÁGINAS: 100
RESUMO:

A dinâmica da estrutura termohalina do oceano superior dirige grande parte dos processos
oceânicos mais próximos a superfície. A circulação termohalina do Atlântico tropical sudoeste
(Southwest Tropical Atlantic, SWTA), uma região chave para diagnosticar a variação da Célula
de Revolvimento Meridional do Atlântico, tem um impacto primordial no clima global. A
variabilidade termohalina também desempenha um papel chave na estruturação vertical dos
habitats pelágicos. Com o propósito de preencher lacunas de informação sobre a estrutura
termohalina no SWTA e de trazer insights sobre as relações entre esses processos físicos e a
distribuição da energia acústica (proxy de biomassa dos organismos), esta tese foi organizada em
três objetivos científicos principais, cada um deles abordado em um capítulo separado. Para
desenvolver este estudo, aproveitamos as duas campanhas científicas multidisciplinares (Acoustic
along the BRAzilian COaSt) realizadas no STWA na primavera (set. - out.) de 2015 e outono (abr.
- maio) de 2017.
O primeiro objetivo desta tese foi caracterizar a estrutura termohalina 3D da camada superior (até
300 m). A caracterização da estrutura termohalina é tipicamente baseada na aplicação de métodos
estatísticos clássicos em perfis verticais. Entretanto, os métodos clássicos não contemplam
explicitamente a natureza vertical dos perfis. A Análise de Dados Funcionais (Functional Data
Analysis, FDA) é uma alternativa para resolver tais inconvenientes. Neste caso, aplicamos uma
abordagem funcional para caracterizar a estrutura termohalina 3D do SWTA da primavera e
outono austral. Nossos resultados revelam um padrão espacial claro com a presença de três áreas
com características termohalinas significativamente diferentes. A área 1, localizada
principalmente ao longo do talude continental, reflete o sistema de corrente de borda oeste
(Western Boundary current system, WBCS), com baixa estabilidade estática e alta frequência de
ocorrência de camadas de barreira (BL). Por outro lado, a Área 2, localizada ao longo da cadeia
de Fernando de Noronha, apresenta forte estabilidade estática com uma termoclina bem definida.
Esta área, sob a influência do Atlântico leste, é caracterizada por uma baixa frequência de BLs,
que é modulada sazonalmente pela oscilação latitudinal da zona de convergência intertropical,

controlando o regime de precipitação. Por sua vez, a Área 3 comporta-se como uma zona de
transição entre as áreas 1 e 2, com a presença do núcleo de água de salinidade máxima em
subsuperfície e, portanto, frequência de ocorrência forte-moderada de BL. Além deste estudo, a
abordagem da FDA surge como uma forma poderosa de descrever, caracterizar, classificar e
comparar padrões e processos oceânicos. Ela pode ser aplicada aos dados in situ, mas também
pode ser usada para explorar de forma profunda e abrangente as saídas de modelos oceânicos.
Como segundo objetivo, examinamos a viabilidade de extrair a estrutura termohalina dos dados
de ecosonda coletados no SWTA. De fato, em alguns sistemas, a acústica permite uma estimativa
robusta da profundidade da picnoclina ou termoclina. Para examinar a viabilidade de extrair a
estrutura termohalina (profundidade da camada de mistura, termoclina superior e inferior) dos
dados de ecosonda, testamos três abordagens: (i) a extensão vertical da comunidade epipelágica;
(ii) o uso de gradientes acústicos; e (iii) uma abordagem de ondas cruzadas (wavelets). Os
resultados mostram que, mesmo que a estrutura termohalina impacte a distribuição vertical dos
dispersores acústicos, a estrutura resultante não permite uma estimativa robusta dos limites
termohalinos indicando que outros processos oceanográficos ou biológicos estão agindo. Este
"resultado negativo" impede uma representação em escala fina da turbulência da camada superior
a partir de dados acústicos. Contudo, o estudo da proporção de biomassa acústica dentro de cada
camada fornece uma visão interessante da estrutura do ecossistema em diferentes cenários
termohalinos, sazonais e diários. Em particular, em regiões onde a termoclina é altamente
estratificada, e menos misturada, alguns organismos parecem evitar a camada da região de maior
gradiente. Isto nos levou a investigar as relações verticais em escala fina entre a biomassa acústica
e uma variedade de fatores ambientais, que é o terceiro objetivo.
A dinâmica oceânica inicia a estruturação dos produtores primários e estes, por sua vez, moldam
a distribuição dos níveis tróficos subsequentes até que toda a comunidade pelágica reflita a
estrutura físico-química do oceano. Apesar da importância da estruturação bottom-up nos
ecossistemas pelágicos, os estudos em escala fina das interações biofísicas ao longo da
profundidade são escassos e desafiadores. Ao investigar as relações verticais em escala fina entre
uma variedade de parâmetros ambientais (correntes, estratificação, concentração de oxigênio e
fluorescência) e a energia acústica refletida, mostramos que a fluorescência, o oxigênio, a corrente
e a estratificação são fatores importantes, mas que sua importância relativa depende da área, da

faixa de profundidade e do ciclo diário. Na camada epipelágica, as respostas acústicas mais fortes
foram associadas a profundidades de maior estabilidade (estratificação mais alta). Mesmo em áreas
onde os picos de fluorescência eram mais profundos que o pico das estratificações, as camadas de
dispersão de som estavam mais correlacionadas com a estratificação do que com o máximo de
clorofila. O oxigênio dissolvido não parece ser um fator chave no WBCS onde toda a coluna de
água está bem oxigenada enquanto parece ser um condutor no sistema onde menores concentrações
de oxigênio ocorrem em subsuperfície. Finalmente, nossos resultados sugerem que os organismos
parecem evitar o núcleo de correntes fortes. Entretanto, são necessários trabalhos futuros para
entender melhor o papel das correntes na distribuição vertical dos organismos.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1738148 - ALEX COSTA DA SILVA
Interna - 1131532 - CARMEN MEDEIROS LIMONGI
Externo à Instituição - BERNARD BOURLÈS
Externo à Instituição - MATTHIEU LENGAIGNE
Externo à Instituição - MARIANO SERGIO GUTIÉRREZ TORERO
Externa à Instituição - GÉRALDINE SARTHOU
Externo à Instituição - FABRICE HERNANDEZ