Vegetation and environmental changes in tropical South America from the last glacial to the Holocene documented by multiple cave sediment proxies

δ<sup>13</sup>C values in stalagmites from tropical South America for the last two millennia

“…The absence of isotopic studies in the same bedrock where the caves are located, precludes a precise quantification of the influence of these different rock sequences on the δ 13 C values of the stalagmites. Of the study sites presented here, the δ 13 C from its host-rock was only measured at Jaraguá and Trapiá caves (Novello et al, 2019;Utida et al, 2020). The dolomite of Jaraguá cave has δ 13 C values of ~1 ‰, which is similar to the values documented in the stalagmites of this cave growing during the last with increased soil thickness, denser vegetation and the establishment of vegetation dominated by C3 plants above the cave.…”

“…Measurements of carbon isotope (δ 13 C) ratios are essential for (paleo)environmental studies, such as those regarding the carbon cycle, past food consumption by pre-historic societies, paleo-vegetation reconstructions, soil dynamics, aspects regarding animal migration and food consumption, etc. (Rayner et 40 al., 1999;Calo and Cortés, 2009;Pansani et al, 2019;Novello et al, 2019). However, δ 13 C values of speleothems are generally considered difficult to interpret and, in most cases, are not reported in isotopic studies based on speleothems.…”

Response to the Reviewer 2

“…Answer: We discussed this example in our introduction (section 2.2) as part of the overall review of prior studies related to d13C and speleothems in South America. This example was taken from Novello et al (2019), but in the same paragraph (lines 123-142 from the original submission) we also present results from other studies that come to different conclusions. However, we agree that this discussion may have created some confusion.…”

Aplicação de isótopos estáveis de carbono no estudo das mudanças climáticas e ambientais

“…Já o δ 13 C é utilizado apenas como um indicador ambiental de importância secundária devido as várias forçantes que influenciam seus valores. Entretanto, recentemente, a associação dos valores de δ 13 C em estalagmites com outros indicadores ambientais se mostrou útil para o estudo de processos erosivos que ocorrem no solo acima das cavernas, reconstituições de paleovegetação, temperatura e hidrologia local (WORTHAM et al 2017;WARD et al 2019;NOVELLO et al 2019NOVELLO et al , 2021.…”

“…O δ 13 C org da matéria orgânica encontrada, por exemplo, no solo e em sedimentos marinhos de sítios influenciados pelo aporte continental é também utilizado para reconstituir o ambiente do passado em termos de mudanças nas comunidades de plantas (VICTORIA et al 1995;PESSENDA et al 1998;HÄGGI et al 2016HÄGGI et al , 2017BERTASSOLI et al 2017BERTASSOLI et al , 2019MULITZA et al 2017;SUN et al 2017), mudanças na composição relativa de material lenhoso e vegetação herbácea (CERLING et al 2011), e mudanças na dinâmica do carbono no solo como resultado da conversão da cobertura vegetal (RHOADES et al 2000). Por sua vez, espeleotemas de cavernas podem preservar a assinatura do δ 13 C do solo acima da caverna na sua composição carbonática, que pode ser modificada por efeitos da temperatura e hidrologia, propiciando possíveis indicadores para reconstituições ambientais e climáticas (NOVELLO et al 2019(NOVELLO et al , 2021. Nos oceanos, o δ 13 C do carbono inorgânico dissolvido (δ 13 C CID ) na água do mar é registrado no δ 13 C das conchas de organismos marinhos, tais como foraminíferos, constituindo um importante indicador de mudanças pretéritas no ciclo do carbono e circulação oceânica (e.g., DUPLESSY et al 1984;MULITZA et al 1998;CAMPOS et al 2017CAMPOS et al , 2020SANTOS et al 2017a, b;.…”