Registro em espeleotema de recorrência de anomalia geomagnética do Atlântico Sul.
Evidências experimentais e de modelagem demonstram a recorrência da anomalia do Atlântico Sul. O crescimento da área dessa anomalia geomagnética acompanha a rápida decadência do campo magnético da Terra, mas sua origem e longevidade ainda são mal compreendidas devido à escassez de dados geomagnéticos no hemisfério sul. Relatamos um registro de ∼1500 anos com resolução sem precedentes obtido próximo ao mínimo atual da anomalia na América do Sul de espeleotemas de cavernas de crescimento contínuo. Este registro único revela variações rápidas na direção e intensidade do campo local em função da localização e magnitude da anomalia. Modelos de variação secular sintética mostram que esse recurso pode resultar da migração para o oeste, expansão e intensificação de manchas de fluxo reverso na fronteira núcleo-manto.
A diminuição da força do dipolo magnético da Terra nos últimos milênios é acompanhada pelo aumento da proeminência da Anomalia do Atlântico Sul (SAA) geomagnética, que se espalha pelo Oceano Atlântico Sul e pela América do Sul. A longevidade desse recurso em escalas de tempo milenares é indescritível por causa da escassez de dados geomagnéticos contínuos para a região. Aqui, relatamos um registro geomagnético único para os últimos 1500 anos que combina os dados de duas estalagmites bem datadas da caverna Pau d’Alho, localizadas perto do mínimo atual da anomalia no centro da América do Sul. As direções magnéticas e os dados de paleointensidade relativa para ambas as estalagmites são geralmente consistentes e concordam com os dados históricos dos últimos 500 anos. Antes de 1500 CE, os dados aderiam ao modelo geomagnético ARCH3K.1, que é derivado exclusivamente de dados arqueomagnéticos. Nossas observações indicam variações direcionais rápidas (> 0,1 ° / ano) de aproximadamente 860 a 960 CE e aproximadamente 1450 a 1750 CE. Um padrão semelhante de variação direcional rápida observado na África do Sul precede o registro sul-americano em 224 ± 50 anos. Esses resultados confirmam que as variações rápidas do campo geomagnético vinculadas ao SAA são uma característica recorrente na região. Desenvolvemos modelos sintéticos de manchas de fluxo magnético invertido no limite núcleo-manto e calculamos sua expressão na superfície da Terra. Os modelos que se assemelham qualitativamente aos dados observacionais envolvem a migração para o oeste (e para o sul) de manchas de latitude média, combinada com sua expansão e intensificação. Um padrão semelhante de variação direcional rápida observado na África do Sul precede o registro sul-americano em 224 ± 50 anos. Esses resultados confirmam que as variações rápidas do campo geomagnético vinculadas ao SAA são uma característica recorrente na região. Desenvolvemos modelos sintéticos de manchas de fluxo magnético invertido no limite núcleo-manto e calculamos sua expressão na superfície da Terra. Os modelos que se assemelham qualitativamente aos dados observacionais envolvem a migração para o oeste (e para o sul) de manchas de latitude média, combinada com sua expansão e intensificação. Um padrão semelhante de variação direcional rápida observado na África do Sul precede o registro sul-americano em 224 ± 50 anos. Esses resultados confirmam que as variações rápidas do campo geomagnético vinculadas ao SAA são uma característica recorrente na região. Desenvolvemos modelos sintéticos de manchas de fluxo magnético invertido no limite núcleo-manto e calculamos sua expressão na superfície da Terra. Os modelos que se assemelham qualitativamente aos dados observacionais envolvem a migração para o oeste (e para o sul) de manchas de latitude média, combinada com sua expansão e intensificação. Desenvolvemos modelos sintéticos de manchas de fluxo magnético invertido no limite núcleo-manto e calculamos sua expressão na superfície da Terra. Os modelos que se assemelham qualitativamente aos dados observacionais envolvem a migração para o oeste (e para o sul) de manchas de latitude média, combinada com sua expansão e intensificação. Desenvolvemos modelos sintéticos de manchas de fluxo magnético invertido no limite núcleo-manto e calculamos sua expressão na superfície da Terra. Os modelos que se assemelham qualitativamente aos dados observacionais envolvem a migração para o oeste (e para o sul) de manchas de latitude média, combinada com sua expansão e intensificação.
Gruta do Pau D’alho, Rosário do Oeste, Mato Grosso, Brasil.
The diminishing strength of the Earth’s magnetic dipole over recent millennia is accompanied by the increasing prominence of the geomagnetic South Atlantic Anomaly (SAA), which spreads over the South Atlantic Ocean and South America. The longevity of this feature at millennial timescales is elusive because of the scarcity of continuous geomagnetic data for the region. Here, we report a unique geomagnetic record for the last ∼1500 y that combines the data of two well-dated stalagmites from Pau d’Alho cave, located close to the present-day minimum of the anomaly in central South America. Magnetic directions and relative paleointensity data for both stalagmites are generally consistent and agree with historical data from the last 500 y. Before 1500 CE, the data adhere to the geomagnetic model ARCH3K.1, which is derived solely from archeomagnetic data. Our observations indicate rapid directional variations (>0.1°/y) from approximately 860 to 960 CE and approximately 1450 to 1750 CE. A similar pattern of rapid directional variation observed from South Africa precedes the South American record by 224 ± 50 y. These results confirm that fast geomagnetic field variations linked to the SAA are a recurrent feature in the region. We develop synthetic models of reversed magnetic flux patches at the core–mantle boundary and calculate their expression at the Earth’s surface. The models that qualitatively resemble the observational data involve westward (and southward) migration of midlatitude patches, combined with their expansion and intensification.