La mar de Rodes en el Pleistocè primerenc: estimació de la fondària d’acord amb els fòssils de foraminífers bentònics (Paleooceanografia mediterrània, 47/2017)

Els fòssils ens permeten reconstruir les condicions en les que es dipositaren els sediments on són inclosos. Per fer-ho, els paleontòlegs han de construir funcions de transferència que tradueixin les dades paleontològiques en estimacions sobre característiques del passat. En la paleooceanografia, les funcions de transferència s’han aplicat a la descripció de característiques com temperatura, salinitat, fondària, etc. El nivell de la mar ha canviat al llarg del temps, amb pujades i baixades, determinades per cicles de glaciacions, però també per fenòmens sísmics de caràcter local. Yvonne Milker, investigadora de la Universitat d’Hamburg, ha liderat un projecte per dissenyar una funció de transferència que tradueixi la presència de foraminífers bentònics en sediments amb la fondària marina de l’època en què es formaren aquests sediments. En un article a PLoS One, posen a prova aquesta funció de transferència en la secció Pefka E de sediments dipositats en l’illa de Rodes durant el Pleistocè primerenc.

Milker et al. empraren mostres modernes de diferents localitats de la Mediterrània (A) per desenvolupar una funció de transferència basat en foraminífers bentònics per determinar la fondària de la mar. Han testat l’aplicabilitat d’aquesta funció en sediments siliclàstics i carbonats de la secció Pekfa E de Rodes formats durant el Plio-Pleistocè.

Una funció de transferència basada en foraminífers bentònics

Yvonne Milker va tornar fa uns mesos a la Universitat d’Hamburg com a investigadora de l’Institut de Geologia. És en aquesta universitat on es va doctorar en el 2010 amb una tesi sobre els foraminífers de la Mediterrània Occidental. La seva recerca s’orienta a l’aplicació d’aquests microorganismes marins en la reconstrucció del passat de la Mediterrània, tant el passat recent (nivell de mar i freqüència de tempestes en el darrer mil·lenni; evolució neotectònica; ecologia, diversitat i estabilitat d’ecosistemes marins i terrestres; els canvis de nivell de la mar provocats per moviments sísmics) com no tan recent (la paleoclimatologia mediterrània durant l’Era Quaternària).

En aquest sentit, Milker concebé aquesta recerca sobre el desenvolupament i aplicabilitat d’una funció de transferència que traduís les dades sobre foraminífers bentònics en una estimació de la fondària marina.

Gràcies al finançament del projecte DFG Fr 1134/7, d’Andre Freiwald, del Departament de Recerca de Marina de Senckenberg am Meer (Wilhelmshaven), es pogueren obtindre i preparar mostres de sediments moderns de la Mediterrània que serviren per a la construcció de la funció de transferència. A banda de Freiwald, aquest projecte ha estat administrat també per Jürgen Titschack.

Al costat de Milker, han treballat en l’obtenció de dades, el disseny metodològic i l’anàlisi formal, Manuel F. G. Weinkauf (de la Universitat de Ginebra), Stefan Krüger (de la Universitat de Leipzig) i Gerhard Schmiedl (de la Universitat d’Hamburg).

També hi ha contribuït Frans J. Jorissen, del Laboratori de Bioindicadors Actuals i Fòssils de la Universitat d’Angers.

Realitzat el model, era el torn de comprovar-ne l’aplicabilitat en sediments pleistocènics. En aquest sentit, Maurice Ballein, Franziska Schmidtke i Benedikt Walker treballaren en el 2000-2001 en el processament de mostres de sediments de la secció Pefka E, de Rodes. Erlend Martini els caracteritzà d’acord amb la presència de nanoplàncton en el 2005.

Milker, Weinkauf, Titschack, Krüger, Jorissen i Schmiedl redactaren un text que sotmeteren a PLoS One el 7 de juliol del 2017, i que fou assignat a l’edició de Fabrizio Frontalini, de la Universitat d’Urbino. Després d’un procés de revisió, en el qual participaren Bruce W. Hayward (Auckland), Maria Triantaphyllou (Universitat d’Atenes) i Brent Wilson (University of the West Indies), el redactat final fou acceptat el passat 7 de novembre, i publicat el dia 22.

La majoria de foraminífers actuals són bentònics, és a dir que habiten els fons marins. Milker et al. partien de les comunitats de foraminífers de sediments situats al límit de la plataforma continental, tant de la Mediterrània Occidental com de la Mar Adriàtics. Amb aquestes comunitats elaboraren una funció de transferència, que després han aplicat en sediments del pleistocè primerenc de l’illa de Rodes.

La badia de Sant Pau, a Lindos

La Formació de la Badia de Lindos consta de fins a 30 metres de sediments, rics en microfòssils. La secció Pefka E té un gruix de 16,4 metres. L’estratigrafia es fonamenta particularment en la distribució de nanofòssils calcaris com Calcidiscus macintyrei, Geophyocapsa, Helicosphaera selli, etc.

La construcció de la funció de transferència

Milker et al. utilitzen dos conjunts de mostres modernes. Un és integrat per 269 mostres de la Mar Adriàtica, obtingudes a fondàries de 8 a 1216 m. L’altre és integrat per 45 mostres de la Mar Mediterrània Occidental (Mallorca, Alboran, Oran), obtingudes a fondàries de 20 a 235 m. Després d’un cribatge, retingueren tan sols 199 mostres, i en aquestes se centraren en l’abundància relativa de 70 tàxons individuals.

La zonació batimètrica dels foraminífers bentònics sembla dependre especialment del flux de carboni orgànic. En la Mar Mediterrània actual hi ha un contrast entre el caràcter oligotròfic de la Conca Oriental respecte del caràcter mesotròfic i eutròfic de la Conca Occidental. En el Pleistocè primerenc, no obstant, la Mediterrània Oriental mostrava fluxos de carboni superiors als actuals.

“Cassidulina carinata” és una espècie fòssil dominant en alguns dels sediments de la secció Pefka E. Era adaptada a l’aprofitament de pulsos de matèria orgànica fresca que queien en els sediments. En les condicions actuals de la Mediterrània Oriental, foraminífers amb aquesta dependència tan sols existeixen en sediments marins que reben inputs de nutrients procedents de rius

La funció de transferència a prova

El model de funció de transferència de Milker et al., testat amb els sediments pleistocènics de Rodes, perd precisió a mesura que les mostres es corresponen a fondàries superiors. Així, si la correlació és relativament bona per a fondàries de 20 a 848 m, per a fondàries superiors, la funció de transferència subestima la fondària.

Evolució de la fondària marina segons les estimacions de Milker et al. (A) comparades amb la funció de transferència de Van der Zwaan et al. (B), les ratios de 18O en els foraminífers bèntics (C)

Aplicada a la secció Pefka E, Milker et al. la funció de transferència permet distingir tres etapes en el Pleistocè primerenc. En la primera etapa (fa 1.652.000-1.530.000 anys), la fondària oscil·la entre 220 i 780 metres. En la segona (fa 1.527.000-1.360.000 anys) la fondària augmenta, amb oscil·lacions que van de 600 a 1080 metres. Aquestes oscil·lacions es mantenen en la tercera etapa (fa 1.359.000-1.297.000), amb valors de 630 a 950 m.

L’augment de fondària registrat entre fa 1.531.000 anys i 1.316.000 anys, hauria d’atribuir-se a moviments tectònics verticals, locals o regionals.

Lligam:

Dating the beginning of the Roman viticultural model in the Western Mediterranean: The case study of Chianti (Central Italy). Yvonne Milker, Manuel F. G. Weinkauf, Jürgen Titschack, Andre Freiwald, Stefan Krüger, Frans J. Jorissen, Gerhard Schmiedl. PLoS One 12: e0188447 (2017).

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia

Podeu escriure el vostre comentari aquí:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s

%d bloggers like this: