A distribuição molecular e as composições isotópicas estáveis (d13C, dD) de n-alcanos e ácidos graxos saturados foram investigadas em um testemunho sedimentar marinho (GeoB16202-1, 773cm) coletado na bacia do rio Parnaíba para determinar as fontes da matéria orgânica terrestre depositada durante os últimos 23000 anos. As composições isotópicas de carbono dos n-alcanos e ácidos graxos foram consideradas para inferir mudanças na vegetação de acordo com a variabilidade climática, enquanto as composições de hidrogênio forneceram informações sobre eventos milenares na hidrologia regional e sua relação com as forçantes climáticas globais. Os n-alcanos de cadeia longa (n-Nonacosano C29 e n-Hentriacontano C31) e os ácidos graxos saturados C26 (ácido hexacosanoico) e (ácido montânico) C28 foram os compostos mais abundantes determinados, sugerindo contribuições importantes de material de origem terrestre. Os valores mais negativos de d13C para C29 e C31 (-27,3 a -33,2 % VPDB – Vienna Pee Dee Belemnite) indicam uma predominância geral de vegetação C3 ao longo do testemunho. A composição isotópica de carbono dos ácidos graxos de cadeia longa (d13C de -27,3 e -34,5 % VPDB) variou em uma faixa semelhante e exibiu uma distribuição altamente correlacionada com os alcanos de cadeia longa, o que sugere uma origem comum e confirma o uso do d13C de ácidos graxos como indicador de paleovegetação. O dD dos n-alcanos de cadeia longa (-115 a -159 % SMOW – Standard Mean Ocean Water) variou em uma faixa mais positiva do que a composição dos ácidos graxos (-123 e -163 % SMOW) e ambos os sinais apresentam correlação positiva. O d13C de n-alcanos de cadeia longa e ácidos graxos sugere a expansão de plantas C3 e o dD sugere maior precipitação durante os eventos Heinrich Stadial1 (HS1) e Younger Dryas (YD), o que é consistente com estudos prévios que atribuem um regime de chuvas mais intenso no Nordeste do Brasil durante esses períodos. A distribuição molecular e a composição isotópica (d13C e dD) do ácido palmítico C16 revelam que os ácidos graxos de cadeia curta são provenientes de uma combinação de material ressintetizado e / ou uma mistura de matéria orgânica marinha / terrestre, enquanto os ácidos graxos C26 e C28 originam-se de plantas terrestres. A menor correlação entre o dD dos ácidos graxos e dD dos n-alcanos sugere que a assinatura isotópica de hidrogênio de ambos os grupos de compostos é afetada por diferentes processos que precisam ser investigados mais profundamente.