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Tema 19Importancia del registro

micropaleontológico para lainterpretación de la Paleoceanografía

19.1 Introducción a la paleoceanografía

Estudio de la circulación superficial y de los movimientos de aguasprofundas y su aplicación en la interpretación del paleoclima

Paleobiogeografía y geoquímica de los organismos bentónicos y planctónicos y su aplicación en la interpretación del paleoclima

Historia de la productividad biogénica y su efecto en la distribución de los sedimentos

Historia del depósito y disolución del carbonato cálcico y la sílice

Ninguna de estas disciplinas se separa fácilmente de las demás

La paleoceanografía es el estudio de la evolución en los océanos considerándolos como un sistema cerrado

Necesidades para realizar paleoceanografía apartir 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

En los continentes hay solo una pequeña parte de lainformación paleoceanográfica desde el Jurásico hasta la

actualidad

Reconstrucción para el Cenomaniense

Fondos oceánicos

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

Regiones de especial importancia

Puertas interoceánicas Mares marginales con fuerteinfluencia continental

Áreas con corrientes de afloramiento

El Proyecto ODP (Ocean Drilling Program)

Joides Resolution

http://www.oceandrilling.org/

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.

19.2 El nivel decompensación de la calcita

A partir de una determinada profundidad, mayor que la lisoclinase disuelven por completo los carbonatos y los microfósiles.Es el NIVEL DE COMPENSACIÓN DE LA CALCITA (CCD: “Calcite Compensation Depth”)

A partir de una determinada profundidad se disuelven la mayor partede los carbonatos, pero no lo hacen lasconchas de los foraminíferosmás resistentes. Es la LISOCLINA

Disolución deforamíniferos

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 sedimentosarcillosos o silíceos y hay ausencia de carbonatos y de fósiles carbonatados

variaciones del CCD

El CCD para la misma latitud ha variado a lo largo del tiempo geológico

La lisoclina y el CCD varían de profundidad en la actualidad encada océano, siendo mayor en el cinturón tropical (hasta 5000 m)

En ejemplo práctico de reconocimiento del nivel decompensación de la calcita:

El límite Paleoceno-Eoceno en Zumaya (País Vasco)

Canudo, J.I., Keller, G. & Molina, E. 1995. Planktic foraminiferal turnover and∂13 isotopes across the Paleocene-Eocene transition at Caravaca and Zumaya.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 4, 1, 1-28.

El tránsito Paleoceno-Eoceno en Zumaya

Eoceno inferior Paleoceno

Estudio de losforaminíferos planctónicos

Foraminíferos abundantes y bien conservados

Estudio cuantitativo

Distribución de los foraminíferos planctónicos

Índice Planctónicos/Bentónicos mayor del 90%

El límite Paleoceno-Eoceno en Zumaya

Únicamente hay foraminíferos bentónicos de pared aglutinada

Son arcillas rojas sin ningún microfósil carbonatado

Nivel de disolución de carbonatos.

19.3 Paleotemperaturas obtenidas a partir de los microfósiles

http://homepage.mac.com/uriarte/

A partir de los microfósiles marinos puede conocerse la temperatura delpasado a partir de la composición geoquímica de los isótopos de Oxígeno.

Contenido en isótopos de Oxigeno

(18O/ 16O) muestra - (18O/ 16O) estándar(18O/ 16O) estándar x 1000∂ 18O =

Contenido en isótopos de Oxigeno

Una bajada de la temperatura se traduce en una aumento del valorde ∂ 18O obtenido en la concha de los foraminíferos

Las medidas deben realizarse sobre una misma especie de foraminíferopresente en todas las muestras de la sección o secciones estudiadas

Inicio de los actuales casquetes polares seprodujo en el Eoceno superior

Cambios climáticos con Microfósiles

Presencia de especies de altas latitudes en bajaslatitudes: Disminución relativo de la temperatura

Presencia de especies de bajas latitudes en altaslatitudes. Aumento relativo de la temperatura

Índices paleoclimáticos: Para latitudes intermedias,donde las variaciones relativas entre especies de altaslatitudes y bajas latitudes es un buen indicador decalentamientos o enfriamientos

Índice de especies de altas/bajas latitudes

En el corte de Zumaya se detecta un aumento de la temperatura por aumentode los especimenes de foraminíferos de bajas latitudes

La productividad es la cantidad de CO2 fijado por parte de los organismos fotosintetizadores, plantas en el continente y “algas” en el océano

19.4 Paleoproductividad de los océanos

El carbono 13

98% del CO2 atmosférico es del tipo ligero 12C y solo el 1,1% es pesado 13C

El fitoplanctón marino sintetiza preferentemente el 12C sobre el 13C, por lo queel carbono orgánico del plancton tiene una menor concentración de 13C que el carbono inorgánico presente en el océano

En la naturaleza existen tres isótopos de carbono 12C, 13C y 14C

La diferencia aumenta si es mayor la concentración de CO2 en el agua marina

El signo ∂ 13C simboliza la desviación dela concentración isotópica de 13C

(13C/12C) muestra – (13C/12C) estándar——————————————––––––––––––––– x 1.000

(13C/12C) estándar∂ 13C:

∂ 13C en el océano

En el proceso de precipitación de la calcita en las conchas de los microorganismosmarinos no se produce diferenciación isotópica, por lo que el valor de ∂ 13C quetiene el carbono de esas conchas se aproxima al valor del ∂ 13C de las aguas marinas

Cuanto aumenta la concentración de C02 (menor productividad).Hay una menor concentración relativa de 13C en la concha de los microfósiles

Caída del ∂ 13Cen el límite P/E

en Zumaya

La caída de la productividad defitoplancton es consecuencia deeventos que afectan el normalfuncionamiento del ciclofotosintético