Tema 19 Importancia del registro micropaleontológico para la interpretación de la Paleoceanografía

Transcripción

1 Tema 19 Importancia del registro micropaleontológico para la interpretación de la Paleoceanografía

2 19.1 Introducción a la paleoceanografía La paleoceanografía es el estudio de la evolución en los océanos considerándolos como un sistema cerrado Historia del depósito y disolución del carbonato cálcico y la sílice Paleobiogeografía y geoquímica de los organismos bentónicos y planctónicos y su aplicación en la interpretación del paleoclima Estudio de la circulación superficial y de los movimientos de aguas profundas y su aplicación en la interpretación del paleoclima Historia de la productividad biogénica y su efecto en la distribución de los sedimentos Ninguna de estas disciplinas se separa fácilmente de las demás

3 Necesidades para realizar paleoceanografía a partir de muestras individuales Disponer de paleoreconstrucciones: Forma y límites de la cuenca oceánica. La posición de los continentes y la posición real y absoluta de las muestras individuales que vamos a estudiar Taxonomía de los microfósiles Correlaciones estratigráficas Marco cronoestratigráfico lo más detallado posible

4 En los continentes hay solo una pequeña parte de la información paleoceanográfica desde el Jurásico hasta la actualidad Reconstrucción para el Cenomaniense

5 Fondos oceánicos Los fondos oceánicos actuales más antiguos son del Jurásico y mayoritariamente son del Terciario

6 Regiones de especial importancia Áreas con corrientes de afloramiento Puertas interoceánicas Mares marginales con fuerte influencia continental

7 El Proyecto ODP (Ocean Drilling Program) Joides Resolution

8 los testigos del sondeo Los testigos se dividen dos, una parte se guarda, y en la otra mitad se realizan los estudios micropaleontológicos, geoquímicos etc.

9 19.2 El nivel de compensación de la calcita A partir de una determinada profundidad se disuelven la mayor parte de los carbonatos, pero no lo hacen las conchas de los foraminíferos más resistentes. Es la LISOCLINA A partir de una determinada profundidad, mayor que la lisoclina se disuelven por completo los carbonatos y los microfósiles. Es el NIVEL DE COMPENSACIÓN DE LA CALCITA (CCD: Calcite Compensation Depth )

10 Disolución de foramíniferos Indica que estamos por debajo de la lisoclina, pero aún no hemos llegado al CCD En áreas más profundas que el CCD solo se depositan sedimentos arcillosos o silíceos y hay ausencia de carbonatos y de fósiles carbonatados

11 variaciones del CCD La lisoclina y el CCD varían de profundidad en la actualidad en cada océano, siendo mayor en el cinturón tropical (hasta 5000 m) El CCD para la misma latitud ha variado a lo largo del tiempo geológico

12 En ejemplo práctico de reconocimiento del nivel de compensación de la calcita: El límite Paleoceno-Eoceno en Zumaya (País Vasco) Canudo, J.I., Keller, G. & Molina, E Planktic foraminiferal turnover and 1 3 isotopes across the Paleocene-Eocene transition at Caravaca and Zumaya. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 4, 1, 1-28.

13 El tránsito Paleoceno-Eoceno en Zumaya Eoceno inferior Paleoceno

14 Estudio de los foraminíferos planctónicos Estudio cuantitativo Foraminíferos abundantes y bien conservados

15 Distribución de los foraminíferos planctónicos Índice Planctónicos/Bentónicos mayor del 90%

16 El límite Paleoceno-Eoceno en Zumaya Son arcillas rojas sin ningún microfósil carbonatado Únicamente hay foraminíferos bentónicos de pared aglutinada Nivel de disolución de carbonatos.

17 19.3 Paleotemperaturas obtenidas a partir de los microfósiles A partir de los microfósiles marinos puede conocerse la temperatura del pasado a partir de la composición geoquímica de los isótopos de Oxígeno.

18 Contenido en isótopos de Oxigeno 18 O = ( 18 O/ 16 O) muestra - ( 18 O/ 16 O) estándar ( 18 O/ 16 O) estándar x 1000

19 Contenido en isótopos de Oxigeno Una bajada de la temperatura se traduce en una aumento del valor de 18 O obtenido en la concha de los foraminíferos Las medidas deben realizarse sobre una misma especie de foraminífero presente en todas las muestras de la sección o secciones estudiadas

20 Inicio de los actuales casquetes polares se produjo en el Eoceno superior

21 Cambios climáticos con Microfósiles Presencia de especies de altas latitudes en bajas latitudes: Disminución relativo de la temperatura Presencia de especies de bajas latitudes en altas latitudes. Aumento relativo de la temperatura Índices paleoclimáticos: Para latitudes intermedias, donde las variaciones relativas entre especies de altas latitudes y bajas latitudes es un buen indicador de calentamientos o enfriamientos

22 Índice de especies de altas/bajas latitudes En el corte de Zumaya se detecta un aumento de la temperatura por aumento de los especimenes de foraminíferos de bajas latitudes

23 19.4 Paleoproductividad de los océanos La productividad es la cantidad de CO 2 fijado por parte de los organismos fotosintetizadores, plantas en el continente y algas en el océano

24 El carbono 13 En la naturaleza existen tres isótopos de carbono 12 C, 13 C y 14 C 98% del CO 2 atmosférico es del tipo ligero 12 C y solo el 1,1% es pesado 13 C El fitoplanctón marino sintetiza preferentemente el 12 C sobre el 13 C, por lo que el carbono orgánico del plancton tiene una menor concentración de 13 C que el carbono inorgánico presente en el océano La diferencia aumenta si es mayor la concentración de CO 2 en el agua marina

25 El signo 13 C simboliza la desviación de la concentración isotópica de 13 C 13 C: ( 13 C/ 12 C) muestra ( 13 C/ 12 C) estándar x ( 13 C/ 12 C) estándar

26 13 C en el océano En el proceso de precipitación de la calcita en las conchas de los microorganismos marinos no se produce diferenciación isotópica, por lo que el valor de 13 C que tiene el carbono de esas conchas se aproxima al valor del 13 C de las aguas marinas Cuanto aumenta la concentración de C0 2 (menor productividad). Hay una menor concentración relativa de 13 C en la concha de los microfósiles

27 Caída del 13 C en el límite P/E en Zumaya La caída de la productividad de fitoplancton es consecuencia de eventos que afectan el normal funcionamiento del ciclo fotosintético