Monitoreo de la cueva Sao Bernardo en Brazil central y ...
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1o Simposio Internacional del CarstTarapoto, Peru05-06/09/2015
Monitoreo de la cueva Sao Bernardo en Brazil central y
variación de δ18O en espeleotema durante el último siglo:
un estudio de calibración de un paleopluviómetro
Js Moquet, F.W. Cruz, V.F. Novello, N.M. Strikis, M. Deininger, I.
Karmann, R. Ventura Santos, C. Millo, J. Apaestegui, J.-L. Guyot, A.
Sifeddine, M. Vuille, H. Cheng, R.L. Edwards, W. Santini
© Carlos Grohman
Cueva Sao Mateus
Goias - Brasil
Referencia : Moquet et al., Calibration of speleothem δ18O records against hydroclimate
instrumental records in Central Brazil, 2016, Global and Planetary Change Journal v.139, p.151-164
δ 18 O en espeleotemas : un proxy potente en paleoclimatologia
INTRODUCCION
�Otro desafio : reconstruir variaciones cuantitativas de paleoprecipitacion
�Monitoreo de cueva (mecanismo)
�comparacion estalagmitas vs registros historicos (empirismo)
Apaestegui et al., 2014
Bustamante et al., 2016
Control del δ18O en espeleotemas
INTRODUCCION
Lachniet et al., 2009
Amount effect
(regiones tropicales)
- Cueva Sao Bernardo – Parque Terra Ronca – Goias – Brasil
- Cuenca del Rio Tocantins
- Clima : tropical semi-humido (monzonal : SMSA)
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R. Tocantins
Area de estudio
lluvia : 1270mm/ano
Temperatura anual : 24°C
Pre
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Tem
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C)
Ca
Collecta de agua
de lluvia
(cumulado 7 dias)
Monitoreo cueva Sao Bernardo –
Parque Terra Ronca Brazil
01/2012 – 06/2014 Collecta de agua de goteo
(cada 15 dias)
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
+ Monitoreo parametros hidroclimaticos (pluviometria, temperatura)
Collecta de carbonato
(Cumulado 15-90 dias)
© Nicolas Strikis
Relacion entre volume y δ 18 O de lluvia
uv
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VS
MO
W)
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
� δ 18 Agua lluvia responde al « Amount effect »
Precipitacion (mm/semana)
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agua de lluvia vs goteo
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Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
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� No hay variacion de δ 18 O goteo
�Hypothesis : Efecto bufer/reservatorio del epikarst
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δ 18 O
Agua de goteo vs carbonato
Lluvia
Carbonato
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Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
Goteo
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-12,5
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� variacion δ 18 O goteo y carbonato : debil
�Hypothesis : Efecto bufer/reservatorio del epikarst
� Tiene variacion a largo prazo?
Espeleotema SBE3
�8 dataçoes U/Th
1992± 2.3
1956± 2.7
3cm
Alta tasa de crecimiento ̴ 0.5mm/ano
1978± 5.3
1967± 3.7
1951± 2.1
1932± 2.9
�563 analysis de δ18O (0.125mm)
Alta resolucion: 3-5 analisis/ano
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
Mineralogia : Aragonita
1876± 3.6
1932± 2.91909 ± 4.5
δ1
8 O
(‰
VP
DB
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Ano
Pluviometria
7 estaciones pluviometricas (fuente : ANA, INMET)
�Tratamiento HYDRACCESS (Vauchel et al., 2005)
1921-2011
Caudal :
2 estaciones hidrologicas (fuente : ANA, ONS):
1931-2011 (Rio Tocantins)
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
Datos hidro-climaticos hiostoricos
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Ca
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Ano
� Series de datos anual + periodos de monzon (DJF, DJFM, NDJF, NDJFM)
Media mobil lluvia y caudal : 2� 11 anos / anual, DJF, DJFM, NDJF, NDJFM
Ejemplo : media mobil en
precipitacion anual
Pre
cip
ita
cio
na
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(mm
/an
o)
VS
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
� 110 series de datos historicos
VS
δ18O espeleotema
�Analisis de correlacion
� No correlacion significativa entre δ18O espeleotema y el registro de caudal de rio
Comparacion
δ18O espeleotema
vs
media mobil (2-11 anos) precipitacion
de
co
rre
laci
on
(R)
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
�Mejor correlacion : δ18O espeleotema vs media mobil lluvia DJFM (monzon) de 7-8 anos :
R = -0.70
� Espeleotema = registro de monzon sub-decadal
Co
eff
icie
nte
de
Numero de anos para la media mobil
Monitoreo de cueva Calibracion con datos historicos
Prec. anual = -1154(±118) δ18O – 3612(±130)
R = -0.56Precipitacion anual
accumulada 8 anos
δ18O espeleotema
δ18O espeleotema
Prec. DJFM = -132(±13) δ18O – 354(±20)
R = -0.73
δ18O espeleotema
Precipitacion de monzon
accumulada 8 anos
δ18O espeleotema
Epikarst : effecto tampon / reservatorio
� 7-9 anos
Goteo y carbonato:
δ18O lluvia : « amount effect »
Síntesis
Goteo y carbonato:
δ18O : constante durante el ciclo hidrologico
Desequilibrio agua-carbonato estacional no
affecta a relacion empirica sub-decadal
� Ley empirica de variacion sub-decadal de lluvia a partir de registro de espeleotema
δ18O espelotema :
Reflete variación 7-9 anos de lluvia
acumulada
Cuantificacion de variaciones de paleoprecipitacion
Espeleotemas SBE3 – SMT5
ano
Perspectivas
Paleoprecipitacion subdecadal
ano
ano
Precipitacion annual = -1154(±118) δ18O – 3612(±130)(Accumulado 8 anos)
Max : 1777 mm/ano
Min : 965 mm/ano
GraciasGracias
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