Variabilidade espaço-temporal da concentração de clorofila-a e temperatura da superfície do mar estimadas por satélite na Margem Continental Sudeste Brasileira

• Main Author: Caroline Leão
• Other Authors: João Antonio Lorenzzetti
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2008
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/02.12.17.39

O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade espaço-temporal da concentração de clorofila-a (Chl) e temperatura da superfície do mar (TSM) na Margem Continental Sudeste Brasileira (MCSE) entre janeiro de 1998 e dezembro de 2006. Foram utilizadas imagens dos sensores SeaWiFS e AVHRR para a extração dos dados de Chl e TSM, respectivamente, além de dados do Índice de Oscilação Sul (IOS) para o mesmo período. Séries temporais semanais (média de 8 dias) da Chl e TSM foram geradas em quinze pontos localizados sobre as isóbatas de 100, 500 e 1000 m, perpendicularmente às localidades de Cabo de São Tomé, Cabo Frio, Ubatuba, Cananéia e Cabo de Santa Marta. A metodologia aplicada se baseou nas análises das séries temporais através da transformada em ondeletas (TO) e análise de correlação cruzada. Além disso, foram gerados diagramas Hovmoller (espaço-tempo) e mapas de médias e anomalias da Chl e TSM para os períodos de verão e inverno. De uma forma geral, observou-se o ciclo anual bem definido para ambos os parâmetros nos pontos de estudo. A partir da análise da TO sobre as anomalias normalizadas da Chl e TSM, obteve-se os principais períodos de variabilidade, sendo o período em torno de 110 semanas (2,4 anos) dominante para a grande maioria dos pontos. Esse período também foi encontrado nos dados do IOS, sugerindo uma possível correlação dos parâmetros com o evento El NiñoOscilação Sul (ENOS). As variações da TSM no verão foram dominadas pelo balanço do fluxo de calor na superfície e, no inverno, para a região sul da MCSE, juntou-se a esse efeito o processo de adevcção horizontal das águas frias vindas do sul, fazendo com que a diferença de TSM entre as regiões sul e norte fosse de ~5oC nos períodos de inverno. Como conseqüência dos máximos de Chl ocorrerem no inverno, a correlação entre as séries temporais de TSM e Chl nos pontos estudados foi negativa. Enquanto para a região sul da MCSE as variações de Chl e TSM se deram em anti-fase, com lag=zero, para a região norte as variações entre esses parâmetros ocorreram com um lag de até 3, ou seja, 24 dias. Isto indicou que os processos que relacionam a Chl com a TSM são diferentes em ambas as regiões da área de estudo. No sul, o aumento da Chl parece ser dominado pela intrusão lateral de águas subantárticas frias e ricas em nutrientes durante o inverno. No norte, além da superposição de picos de Chl nos períodos de primavera e verão relacionados à ressurgência costeira induzida pelos ventos, é possível que ressurgências de borda de plataforma induzida por vórtices da Corrente do Brasil (CB) contribuam para o crescimento fitoplanctônico nos períodos de inverno no meio da plataforma externa. === The objective of this work was to analyze the space-temporal variability of the chlorophyll-a concentration (Chl) and the sea surface temperature (SST) in the Brazilian Southeast Continental Margin (BSCM), between jan/1998 and dec/2006. Images from SeaWiFS e AVHRR were used for the extraction of the Chl and SST data respectively. Besides, Southeast Oscillation Index (SOI) time series for the same period were used. Weekly temporal series (average of 8 days) of Chl and SST were generated at fifth points located on the 100, 500 and 1000 m isobaths, in front of Cabo de São Tomé, Cabo Frio, Ubatuba, Cananéia and Cabo de Santa Marta. The methodology applied was based on temporal series analysis through wavelet transform (WT) and cross correlation. Furthermore, Hovmoller diagrams (space-time) and maps of averages and anomalies of Chl and SST for summer and winter seasons were generated. Summarizing, the annual cycle was the strongest signal observed in the parameters series on the study points. WT analysis of Chl and SST normalized anomalies showed that the main period of interannual variability were 2,4 years in accordance with previous studies of SOI time series, suggesting a possible correlation with the El Niño- Southern Oscillation (ENSO) event. Results indicate that in northern part of the study area the annual SST cycle is dominated by the seasonal progression of the surface heat flux balance. In the southern part and during the winter time, the SST seems to change as a joint effect of surface vertical heat flux balance and horizontal advection of cold waters, implicating that the SST difference between the south and north parts during the winter reached ~5 oC. As a consequence of the occurrence of the Chl maximum values on the wintertime, the correlation between the temporal series of SST and Chl were negative. While in the southern part of the domain variations of Chl and SST are in antiphase at lag zero, in the northern part the variations of these two parameters occur at lags as large as 24 days. This indicates that the processes linking SST to Chl in the south are different from the north. In the south, Chl increasing seems to be dominated by lateral wintertime intrusion of cold and rich subantarctic waters with a nutrient load. In the north, on top of the wintertime seasonal maximum of Chl there is a superposition of spring and summertime Chl peaks clearly associated with wind forced coastal upwelling, besides it is possible that shelf break upwelling induced by Brazil Current (BC) eddies contribute to the phytoplankton growth mainly in the mid to outer shelf.