Projetos de pesquisa

No ProxyMar investigamos processos oceanográficos no presente e no passado da Terra, aplicando uma abordagem multi-proxy em sedimentos de regiões costeiras e marinhas.

Um banco de dados de registros proxy do Atlântico Sudoeste nos últimos 2 mil anos para projeções climáticas mais robustas no passado e futuro (2023 - atual)

 

Este projeto irá explorar a resposta do Oceano Atlântico SW às flutuações climáticas nos últimos 2.000 anos através de uma abordagem de integração proxy-modelo, fornecendo uma visão aprofundada da resposta do Atlântico SW às mudanças climáticas da Era Comum e às recentes mudanças induzidas pelo homem. O objetivo principal é compilar registros de proxy suficientes para criar um conjunto de dados da porção superficial e intermediária (< 700 m) da coluna d’água com distribuição espacial razoavelmente representativa do Atlântico SW, preenchendo a lacuna de registros de proxy do Atlântico Sul nos modelos paleoclimáticos globais e regionais. Os resultados deste projeto vão além de preencher uma lacuna de dados espaciais, pois testaremos hipóteses que devem nos ajudar a ver com mais clareza padrões complexos da variabilidade climática da Era Comum e do período pós-industrial, permitindo a avaliação de mecanismos e forçantes envolvidos nesta variabilidade. Isso aumentará nossa capacidade de prever os impactos futuros das mudanças climáticas, principalmente em escala regional, reforçando nossa capacidade de suportar e nos adaptar aos riscos das mudanças climáticas, em consonância com o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 13 da ONU.

Coordenadora: Profa. Dra. Renata H. Nagai

Financiamento: Chamada CNPq/MCTI/FNDCT Nº 59/2022 (Linha 5)

Integrantes:

MSc. Ana Barbara Nascimento – Dissertação PPGeol | UFPR (2024)

Dra. Amanda Gerotto – bolsista DTI-A (01/03/2024 – 28/02/2025)

MSc. Italo Martins Paladino – bolsista DTI-B (01/11/2023 – 31/07/2024)

Julia dos Reis de França – TCC UFPR (2023)

MSc. Larissa Moraes Procópio – Dissertação PGSISCO|UFPR (2024)

Rayza Juliana Martonowski – bolsista IC (01/09/2024 – 31/08/2025)

Microplásticos no litoral do Paraná (2022 - atual)

Um ‘Oceano limpo’ é um dos resultados sociais esperados para a Década das Nações Unidas para a Ciência do Oceano para o Desenvolvimento Sustentável (2021-2030). Para isso, precisamos ser capazes de compreender e mapear fontes de poluentes terrestres e marinhas. Nas últimas décadas, a produção e uso de produtos plásticos aumentou significativamente e os microplásticos, pequenas partículas de plástico de tamanho entre 1 μm e 5 mm, tornaram-se uma grande preocupação ambiental. Parte significativa dessas partículas fica retida próximo à costa, em ambientes de conexão continente-oceano. Nestes ambientes, a poluição por microplásticos é particularmente problemática, pois abrigam habitats essenciais para o desenvolvimento de várias espécies. Porém nossa pequena compreensão sobre as fontes, caminhos e sumidouros dessas partículas em ambientes costeiros e oceânicos dificulta nossa capacidade de avaliar e gerenciar os impactos da poluição por microplásticos. Neste contexto, pretendemos avaliar este poluente presença e distribuição no espaço e no tempo no litoral paranaense, buscando melhorar nossa compreensão sobre a poluição por microplásticos..

Coordenadora: Profa. Dra. Renata Hanae Nagai (USP)

Financiamento: Edital USP Novos Docentes

Integrantes:

MSc. Cecília C.N.V. Massignani – TCC UFPR (2022)

Nadia Folmann de Paula – TCC | UFPR (2023)

Maria Luiza de Freitas Silva (IFPR) – bolsista PIBIC EM

MSc. Yan Weber Mesquita – Dissertação PGSISCO | UFPR (2022)

The Santos Bifurcation: present and past - SANBIF (2022 - atual)

 
Estudos sobre o registro geológico da Água Intermediária Antártica no Atlântico Sudoeste são bastante escassos, apesar de seu papel fundamental na circulação meridional. Essa massa de água, transportada pelo Giro Subtropical, sofre uma bifurcação ao atingir a margem oeste do Atlântico Sul, formando a Bifurcação de Santos. Neste projeto, propomos estudar a Bifurcação de Santos em diferentes escalas de tempo, em uma abordagem interdisciplinar, que envolve sua variabilidade espacial ao longo de dezenas a milhares de anos. Ao estudar a variabilidade da Bifurcação, os autores entendem que é possível reconhecer a variabilidade da Água Intermediária Antártica. A abordagem metodológica envolve desde medições de velocidade de corrente até análises paleoceanográficas envolvendo o estudo de testemunhos e modelagem em larga escala. O projeto envolve pesquisadores de três institutos de São Paulo, um do Paraná e um dos Estados Unidos.
 

​Coordenador: Prof. Dr. Michel M. de Mahiques (USP)

Financiamento: FAPESP 20/14356-5 (Projeto Temático)

Equipe ProxyMar envolvida:

MSc. Aislyn Alvarenga – Doutoranda IOUSP (bolsista FAPESP)

Heloisa Caroline Rossi da Cunha – TCC | UFPR (2022) e Mestranda IOUSP

MSc. Ítalo Martins Paladino – Doutorando IOUSP (bolsista FAPESP)

Júlia dos Reis de França – Mestranda IOUSP

CARBMET I - As múltiplas faces do CARbono orgânico e METais no ecossistema subantártico: variabilidade espaço-temporal, conexões com fatores ambientais e a transferência entre compartimentos (2018 - atual)

CARBMET II - As múltiplas faces do CARbono e dos METais no ecossistema antártico: ferramentas elementares, isotópicas e moleculares aplicadas a geoquímica e poluição marinha da Antártica (2023 - atual)

 
O continente antártico é uma região de características singulares: o estresse natural sobre ecossistemas em condições extremas, teias tróficas mais curtas e baixa biodiversidade configuram um ambiente vulnerável aos efeitos adversos das atividades humanas. Portanto, entender os processos biogeoquímicos marinhos em ambientes polares é de alta prioridade e potencialmente capaz de auxiliar na compreensão de alterações ambientais locais resultantes não apenas da componente climática, mas também da interferência antropogênica. O estudo das características ambientais locais e suas alterações em diferentes escalas de tempo podem fornecer pistas valiosas sobre a resposta do ambiente antártico em um cenário de mudança climática. Para tal, as fontes biogênicas e antrópicas dos componentes orgânicos e inorgânicos no material particulado em suspensão, sedimentos superficiais e na fase dissolvida, de diferentes regiões da Baía do Almirantado, Ilha Rei George, serão caracterizadas, através da determinação de multiproxy ambientais e contaminantes orgânicos. Os resultados a serem obtidos devem refletir as mudanças ambientais no ciclo biogeoquímico do carbono orgânico local e de metais em uma determinada escala de tempo. Neste projeto queremos contribuir para a elucidação das múltiplas faces do carbono orgânico e de elementos metálicos no sistema subantártico frente às mudanças climáticas globais, à interferência antrópica local e de longa distância e às conexões com fatores ambientais, à variabilidade espaço-temporal destes parâmetros e à transferência de material orgânico e inorgânico entre compartimentos da hidrosfera marinha antártica.
 

Coordenador: Prof. Dr. Cesar de Castro Martins (UFPR)

Financiamento: CARBMET I – Chamada CNPq/MCTIC/CAPES/FNDCT Nº 21/2018 – PROANTAR  | CARBMET II – Chamada CNPq/MCTI/FNDCT Nº 08/2023

Equipe ProxyMar envolvida:

Andrieli Teixeira Ribas – Mestranda PGSISCO | UFPR

MSc. Yan Weber Mesquita – Doutorando IOUSP (bolsista FAPESP)

The Southwest Atlantic past perspectives on future climate change (2020 - atual)

 
As the Decade of Ocean Science for Sustainable Development (2021-2030) begins contemporary climate change impacts to the oceans are inevitable, as warming, acidification, and biodiversity loss occurs. Knowledge of natural climatic fluctuations spatial-temporal patterns of in the recent past (such as the Common Era ? the last 2,000 years) is critical to improve the understanding of modern and future climate change scenarios. Despite recent efforts to increase Common Era climate knowledge, the small number and spatial coverage of available long-term baseline records is still a limiting factor to regional and global climate change science. The S Hemisphere represents only 16% of available records, and the South Atlantic is represented by a single record at the African margin. In this context, this project seeks to unravel the timing and structure of contemporary climate change in the SW Atlantic through a new marine sedimentary long-term baseline records based on a multi-proxy approach.
 

Coordenador: Profa. Dra. Renata H. Nagai (UFPR)

Financiamento: Chamada n° 3 – Instituto Serrapilheira

Equipe ProxyMar envolvida:

MSc. Ailsyn Alvarenga – bolsista 

Lavínia V.O. Mendes – TCC | UFPR (2022)

Panorama histórico e perspectivas futuras frente a ocorrência de estressores químicos presentes no Complexo Estuarino de Paranaguá (EQCEP) (2017 - 2022)

 
O presente projeto tem como objetivo principal realizar o levantamento histórico e atual, dos principais estressores antropogênicos (elementos traços e contaminantes orgânicos) presentes na Baia de Paranaguá, aplicando uma abordagem geoquímica em registros sedimentares marinhos e sedimentos superficiais. Serão determinadas: (i) as taxas de sedimentação na área de estudo, associando a sua variabilidade temporal a mudanças no processo deposicional devido as atividades humanas; (ii) os teores totais e parciais dos elementos Al, As, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Sc, V, Hg e Zn a fim de se estabelecer o background regional, o grau de enriquecimento nos sedimentos superficiais, e, consequentemente, a impacto das atividades humanas na área de estudo; (iii) possíveis alterações no ciclo biogeoquímico da matéria orgânica sedimentar, com base na determinação dos conteúdos de COT e NT, bem como das razões isotópicas d13C e d15N, determinando as diferentes fontes (autóctone e alóctone), suas contribuições relativas e possíveis alterações composicionais em função da variabilidade climática e da ação antrópica (por exemplo, uso e ocupação desordenada do solo); (iv) a relação geocronologica dos resultados dos parâmetros geoquímicos determinados, com eventos naturais e antrópicos a fim de estabelecer um histórico das alterações ambientais ocorridas na região, e; (v) possíveis técnicas de tratamento de sedimentos frente a estressores químicos, a fim de propiciar alternativas que possam melhorar a qualidade ambiental da região de estudo. Espera-se que esta abordagem permita interpretar as alterações ambientais causadas pelas mudanças climáticas e a intensificação das atividades humanas em diferentes escalas de tempo, além de propor métodos alternativos e eficientes de remediação destes estressores, contribuindo para conservação e uso sustentável desta baia brasileira. Os resultados gerados poderão auxiliar na tomada de decisão de ações de manejo de regiões costeiras; e trará benefícios para a população em geral, com a democratização do conhecimento científico e a divulgação dos resultados de forma clara em mídias sociais. A presente proposta será desenvolvida com a colaboração de pesquisadores do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO/USP), do Centro de Estudos do Mar da Universidade Federal do Paraná (CEM/UFPR) e do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
 

Coordenadores: Prof. Dr. Michel M. de Mahiques (USP), Prof. Dr. Rubens César Lopes Figueira (USP), Prof. Dr. César de Castro Martins (UFPR), Profa. Dra. Renata H. Nagai (UFPR)

Financiamento: – Chamada MCTIC/CNPq – Nº 21/2017 (Baias do Brasil)

Equipe ProxyMar envolvida:

MSc. Ana Barbara Teixeira do Nascimento – TCC | UFPR (2021)

MSc. Italo Martins Paladino – TCC | UFPR (2019) e Dissertação PGSISCO | UFPR (2023)

Dr. João Fernando Pezza Andrade – Tese PGSISCO | UFPR (2023)

MSc. Mateus Farias Mengatto – Dissertação PGSISCO | UFPR (2021)

A porção superior da circulação meridional do Atlântico no Quaternário Superior: uma visão do Atlântico Sudoeste (2017 - 2022)

 
 
A presente proposta de pesquisa tem como objetivo principal reconstituir as condições ambientais (temperatura, estrutura vertical da coluna d’água, produtividade oceânica e disponibilidade de nutrientes) da porção superior (<1400m) do Atlântico Sudoeste no Quaternário Superior. Aplicando, para isso, associações e composição química de foraminíferos planctônicos e bentônicos em registros sedimentares marinhos coletados na margem SE Brasileira. Espera-se contribuir para o melhor entendimento do componente superficial da circulação meridional do Atlântico no Holoceno e em condições de contorno glacial e interglacial, e da evolução das condições das águas superficiais do Atlântico Sudoeste e sua relação com variações climáticas regionais e globais.
 

Coordenadora: Profa. Dra. Renata H. Nagai (UFPR)

Financiamento: CNPq Chamada Universal 01/2016 – Faixa A

Equipe ProxyMar envolvida:

MSc. Aislyn Alvarenga – TCC | UFPR (2017) e Dissertação PGSISCO | UFPR (2020)

Christina Garcia Lazzarotto – TCC | UFPR (2018)

MSc. Felipe Rodrigues – TCC | UFPR (2016) e Dissertação IOUSP (2019)

MSc. Gilberto Pereira Dias – Disseryação IOUSP (2018)

Laís Fabiana Oliskovicz – TCC | UFPR (2016)

SentiMar: avaliação de saúde de espécies marinhas sentinelas em zona prioritária para a conservação da biodiversidade (2017-2020)

 
Descrição: As regiões costeiras e estuarinas estão sob pressão crescente das atividades humanas, as quais afetam o ecossistema regional e a dinâmica ecológica que suporta rica biodiversidade. O aporte constante de poluentes antrópicos oriundos de industrias, zonas urbanas, portuárias e agrícolas contribuem com elementos­traço, os quais afetam a estrutura química do habitat e podem alterar a saúde da fauna local. A região costeira do Paraná, um hotspot de biodiversidade, é utilizada para atividades vitais, como reprodução, alimentação e desenvolvimento, por especies ameaçadas como os exemplares da megafauna. Tartarugas marinhas e algumas espécies de golfinhos residentes na região, como o boto­cinzae a toninha, dependem dos recursos espaciais e alimentares da área ao longo de todo o ano . A estreita relação com o habitat e as características biológicas das espécies os caracterizam como sensíveis às pressões exercidas pelos impactos antropicos, como a inserção de poluentes (Lailson­Brito et al., 2007), e como sentinelas quanto a saúde ambiental local As espécies sentinelas indicam o acúmulo e a transferência dos elementos-traço no ambiente marinho (LabradaMartagón, 2011) e a exposição a estes está associada a alterações fisiológicas que podem afetar os sistemas reprodutivo, nervoso, imunitário e o comportamento dos animais (Storelli e Marcotrigiano, 2003). Globalmente é crescente os esforços para avaliação e monitoramentos dos resíduos químicos e dos níveis de exposição destes na fauna, principalmente ameaçada de extinção, para contextualização dos efeitos e impactos, estabelecimento de níveis degradativos e direcionamento de normativas e protocolos de mitigação dos impactos (Cardenallicchio et al., 2000; Das et al., 2003). Neste cenário, e considerando o intenso desenvolvimento do litoral do Paraná e impactos crônicos ao ecossistema, este projeto visa a quantificação de elementos­traço (Ag, As, Cd, Cu, Cr, Hg, Mn, Ni, Pb, Se Zn) nos tecidos de espécies marinhas ameaçadas que ocorrem no Paraná, avaliando os níveis de contaminação na fauna nos últimos 10 anos, estabelecendo valores referenciais atuais, contribuindo com metas dos Planos de Ação Nacional para a conservação e, principalmente atuando como uma janela de oportunidade para a discussão integrada regional e adequação de medidas de controle quanto à saúde ambiental costeira-marinha de uma das zonas prioritárias internacionais para a conservação da biodiversidade. A associação dos perfis de contaminação com a análise de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio suportam a discussão quanto ao tempo de permanência e uso da area pelos animais da região, refinando e regionalizando os resultados, assim como reforçando as bases técnicas para propostas de gestão
 

Coordenadora: Dra. Liana Rosa (UFPR)

Financiamento: Fundação O Boticário de Proteção à Natureza

Equipe ProxyMar envovolvida:

Nayani de Oliveira Marques – TCC | UFPR (2022)

Mudbelts do Sul e Sudeste do Brasil: Implicações sobre as influências antrópicas no ambiente marinho (2016-2022)

 
Mudbelts são depósitos lamosos alongados, que podem apresentar expressão batimétrica, formas tridimensionais e características sedimentológicas que refletem o condicionamento tectônico, o clima do continente adjacente, aporte fluvial e dinâmica da plataforma continental. Plataformas continentais são ambientes muito sensíveis na interação continente-oceano; podem conter recursos que são escassos ao ser humano; influenciam no impacto de eventos de risco para a sociedade humana e podem ser um destino potencial para materiais antropogênicos. O objetivo principal do projeto é avaliar o potencial de acumulação de materiais antropogênicos na plataforma continental sul brasileira através do estudo de compostos orgânicos e metais depositados nas feições de “mudbelts” do Sul do Brasil. Esta avaliação será feita através da associação das características sedimentológicas e geoquímicas dos sedimentos depositados nos mudbelts de forma a diagnosticar os mecanismos de entrada de material terrígeno e de contaminantes na região de estudo, além de verificar a correlação entre a intensidade de atividades antrópicas regionais e a distribuição espacial/temporal destes compostos ao longo da região. A partir do conjunto de dados coletados, é esperado que se possa definir a estrutura extensão, continuidade, geometria e centro deposicsional dos “mudbelts” do sul e sudeste do Brasil; avaliar o potencial de acumulação de material continental e/ou antropogênico, gerando o primeiro inventário sobre a acumulação de materiais antropogênicos em sedimentos marinhos do Atlântico Sudoeste.
 

Coordenadora: Profa. Dra. Márcia Caruso Bícego (USP)

Financiamento: FAPESP 15/17763-2 (Projeto Temático)

Equipe ProxyMar envolvida:

MSc. Ana Barbara Teixeira do Nascimento – Dissertação PPGeol | UFPR (2024)

Andrieli Teixeira Ribas – TCC | UFPR (2022)

Evolução dos depósitos de contornitos no Quaternário superior e sua interação com massas de água na Bacia de Santos, Atlântico Sudoeste (2016-2019)

 
A proposta tem como principal objetivo compreender a evolução de depósitos de contornitos na Bacia de Santos, margem sul Brasileira, no Último Ciclo Glacial. O projeto pretende também avaliar a relação desses depósitos com a Água Intermediária Antártica (AIA) e Água Profunda do Atlântico Norte (APAN), buscando entender as variações de velocidades de correntes de fundo e produtividade oceânica durante as mudanças climáticas, e a capacidade de retenção da matéria orgânica nos sedimentos do talude sob domínio dessas massas de água. Para isso, serão aplicadas análises multiproxies, que compreenderão análises sedimentológicas (granulometria, descrição de fácies sedimentares), geoquímicas (concentração de metais e semi-metais; composição e isótopos de carbono e nitrogênio da matéria orgânica; isótopos estáveis 18O e 13C em carapaças calcárias de foraminíferos bentônicos); e de associações de foraminíferos bentônicos. O material a ser analisado consta de testemunhos a serem coletados em estações, que foram definidas com base em análises de seções sísmicas obtidas na Bacia de Santos, no âmbito do projeto “Geodinâmica de Bacias Sedimentares e implicação para o potencial exploratório (petróleo, gás natural e água subterrânea) ? GEOSEDex, financiado pelo Núcleo de apoio à Pesquisa” NAP/USP.
 

Coordenadora: Profa. Dra. Silvia Helena de Mello e Sousa (USP)

Financiamento: FAPESP 16/11690-6

Equipe ProxyMar envolvida:

MSc. Mateus Farias Mengatto – TCC | UFPR (2018)

MSc. Mayara da Silva Campos – Dissertação PGSISCO | UFPR (2019)

Variações nas características hidrográficas do Mar da China nos últimos 400 mil anos - implicações paleoceanográficas e paleoclimáticas (2016-2018)

 
Os estudos paleoceanográficos no Mar Sul da China (South China Sea – SCS) iniciaram em 1999 com a Expedição 184 do Ocean Drilling Program (ODP leg 184). Esta bacia marginal tem fornecido, desde então, registros sedimentares marinhos de alta resolução, aplicados na compreensão de conexões entre ciclos glaciais/interglaciais e processos biogeoquímicos, associados a interações oceano-continente-atmosfera, principalmente relacionadas com o Sistema de Monção Leste Asiática. Apesar da existência de grande número de estudos paleoceanográficos e paleoclimáticos no SCS, há uma lacuna no conhecimento de processos oceanográficos de mar profundo e no acoplamento entre processos oceanográficos superficiais e o mar profundo. Dentro desse contexto, essa proposta tem como objetivo principal investigar mudanças nas condições superficiais e de mar profundo do SCS durante ciclos glaciais/interglaciais do Quaternário Superior, com base em registros sedimentares marinhos coletados na Expedição 349 – South China Sea Tectonics do IODP. Para isso, propõem-se (i) criar uma base cronoestratigráfica robusta para todos os trabalhos futuros no Quaternário Superior que venham a utilizar esse material coletado pela Expedição 349, através da obtenção de dados de composição isotópica de foraminíferos bentônicos (´18O) e Th-230; e (ii) reconstituir variações nas condições hidrográficas do SCS nos últimos 400 mil anos, com base na composição isotópica e de elementos traço de testas de foraminíferos planctônicos e bentônicos.
 

Coordenador: Prof. Dr. Rubens Cesar Lopes Figueira (USP)

Financiamento: FAPESP 15/11832-2

Equipe ProxyMar envolvida:

Dra. Amanda Gerotto – Dissertação PGSISCO | UFPR (2017) e Tese IOUSP (2022)

Do Greenhouse ao Icehouse: como os ecossistemas e a biodiversidade marinha respondem as mudanças ambientais durante o Cretáceo e o Cenozóico (2015-2020)

 
Nas últimas décadas o Brasil tem gerado um grande volume de informações relacionadas à estratigrafia, sedimentologia, paleontologia em geral e bioestratigrafia das bacias sedimentares brasileiras. Entretanto, uma melhor calibração e posicionamento com a mais recente tabela do tempo geológico (Gradstein et al., 2012) é necessária, bem como a aferição e refinamento das possíveis correlações e interpretações paleoambientais e cronoestratigráficas entre essas bacias. Este projeto contempla estudos relacionados à área de micropaleontologia aplicada, área da ciência que estuda as mudanças paleoceanográficas, paleoclimáticas e paleoecológicas e os eventos evolutivos do planeta Terra a partir de microfósseis. Estudos micropaleontológicos cretácicos e cenozoicos marinhos no Brasil estão quase restritos a seções expostas onshore em bacias do nordeste brasileiro. Entretanto, existe a necessidade de análises em amostras provenientes de fácies mais profundas, geralmente depositadas offshore, de modo a possibilitar correlações com eventos globais já conhecidos. Por este motivo, o estudo de material oriundo das expedições do IODP (International Ocean Discovery Program) é de suma importância, seja na formação de jovens pesquisadores, compreensão da história evolutiva dos oceanos e na calibração dos dados das bacias brasileiras com eventos de alcance global e os registros da evolução da vida nas camadas de rochas do substrato dos oceanos da Terra
 

Coordenador: Prof. Dr. Gerson Fauth (UNISINOS)

Financiamento: CAPES/IODP

Equipe ProxyMar envolvida:

Anne Louise Mafra Lopes Barbon de Souza – TCC | UFPR (2016)

Fernanda Martinho da Silva – TCC | UFPR (2017)

Roberto Barbosa da Silveira Pozzi – TCC | UFPR (2017)

Rodolfo Valentim Jr. – TCC | UFPR (2021)