Understanding past ocean carbonate chemistry changes is critical to elucidate the role of the oceans in the global carbon cycle and Earth's climate control according to its large carbon dioxide (CO₂) storage capacity. The South China Sea (SCS) is a tropical basin of great interest for understanding the evolution of the carbonate system. This marginal basin is under the influence of the East Asian Monsoon (EAM) which has a profound impact on the interactions between the atmosphere, land, and oceans. In this context, the present work aims to evaluate changes in SCS carbon system considering the carbonate cycles that acted in the basin along with the Quaternary controlling dissolution and dilution processes. For this, we applied using a multiproxy approach in marine sedimentary samples from cores recovered in the eastern, northeast, and northern sub-basins of the SCS - Hole IODP U1431D (4240 m depth), Hole U1432C (3829 m), and ODP 1146 (2092 m) - and in surface sediments collected along the basin (R/V Sonne, SO-95) at depths between 629-3809 m. We evaluated (i) the abundance, fragmentation, and dissolution indexes of planktonic foraminifera and total organic carbon in the last 600 ka; (ii) terrigenous input by the determination of major and trace elements in sediments and variations in natural gamma radiation; and (iii) performed the calibration of morphological attributes of coccoliths in response to a laboratory dissolution experiment and oceanic environmental parameters, generating a new proxy that was applied in the reconstruction of dissolution patterns in the last 210 kyr. The results showed that the records located below the modern lysocline and carbonate compensation were under strong dissolution. A punctual increase in planktonic foraminifera abundance was related to primary productivity and EAM dynamics, with the occurrence of turbidites influencing CaCO₃ preservation. Despite the low carbonate preservation inherent to the depth of these records, the dilution of biogenic sediments by the terrigenous input was recorded due to the more significant terrigenous contribution of sediments potentially sourced from Luzon in response to the strengthened summer EAM. The dissolution experiment and the evaluation of surface sediments showed that changes in coccolith morphology, obtained by the ks factor, are mainly controlled by changes in carbonate saturation, and can be used as a proxy to track changes in carbonate saturation limits. When applied as dissolution proxy the ks factor recorded changes possibly related to variations in lysocline depth over the last 210 kyr consistent with changes in deepwater circulation between the Pacific and the SCS. The results of this thesis demonstrate that post-burial dissolution has a major influence on the composition of micro and nannofossils assemblages and in the carbonate preservation at SCS sediments and that the coccolith ks factor is a reliable proxy for tracking changes in carbonate chemistry.

Compreender as mudanças na química dos carbonatos dos oceanos é fundamental para elucidar o papel dos oceanos no ciclo global do carbono e no controle climático da Terra de acordo com sua grande capacidade de armazenamento de dióxido de carbono (CO₂). O Mar Sul da China (South China Sea - SCS) é uma bacia tropical de grande interesse para a compreensão da evolução do sistema carbonato. Esta bacia marginal está sob influência da Monção do Leste Asiático (East Asian Monsoon - EAM) que tem um profundo impacto nas interações entre a atmosfera, continente e oceano. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as mudanças no sistema de carbono do SCS considerando os ciclos carbonáticos que atuaram na bacia controlando os processos de dissolução e diluição ao longo do Quaternário. Para isso, aplicamos uma abordagem multiproxy em amostras sedimentares marinhas de testemunhos recuperados nas sub-bacias leste, nordeste e norte do SCS - Holes IODP U1431D (4240 m de profundidade), U1432C (3829 m), e ODP 1146 (2092 m) - e em sedimentos superficiais coletados ao longo da bacia (R/V Sonne, SO-95) em profundidades entre 629-3809 m. Foram avaliados (i) os índices de abundância, fragmentação e dissolução de foraminíferos planctônicos e carbono orgânico total nos últimos 600 ka; (ii) o aporte terrígeno através da determinação de elementos maiores e traços nos sedimentos e variações na radiação natural gama; e (iii) realizada a calibração de atributos morfológicos de cocólitos em resposta a um experimento de dissolução em laboratório e à parâmetros ambientais oceânicos, gerando um novo proxy que foi aplicado na reconstrução de padrões de dissolução nos últimos 210 kyr. Os resultados mostraram que os registros localizados abaixo da lisoclina moderna e compensação de carbonatos estavam sob forte dissolução. Um aumento pontual na abundância de foraminíferos planctônicos foi relacionado à produtividade primária e à dinâmica da EAM, com a ocorrência de turbiditos influenciando na preservação de CaCO₃. Apesar da baixa preservação de carbonato inerente à profundidade destes registos, houve maior diluição de sedimentos biogênicos pelo aporte terrígeno devido à contribuição mais significativa de sedimentos potencialmente provenientes de Luzon em resposta à EAM de verão fortalecida. O experimento de dissolução e a avaliação dos sedimentos superficiais mostraram que as mudanças na morfologia dos cocólitos, obtidas pelo fator ks, são controladas principalmente por mudanças na saturação de carbonato, e podem ser usadas como proxy para rastrear mudanças nos limites de saturação de carbonatos. Quando aplicado como proxy de dissolução, o fator ks registrou mudanças possivelmente relacionadas a variações na profundidade da lisoclina nos últimos 210 kyr consistentes com mudanças na circulação de águas profundas entre o Pacífico e o SCS. Os resultados desta tese demonstram que os efeitos da dissolução pós-soterramento têm principal influência na composição das assembleias de micro e nanofósseis e na preservação de carbonato em sedimentos SCS e que o fator ks dos cocólitos é um proxy confiável para rastrear mudanças na química do carbonato.