Nanofósiles calcáreos neógenos y cuaternarios de testigos del Margen Continental Argentino: sistemática y aportes a la paleoceanografía y a la bioestratigrafía

Abstract

Se analizaron los cocolitofóridos y los nanofósiles calcáreos del Margen Continental Argentino (MCA), océano Atlántico suroccidental, con el objetivo de realizar una actualización y revisión sistemática de las especies presentes en el Neógeno - Holoceno y caracterizar estas asociaciones y ensambles fósiles desde un punto de vista (paleo)oceanográfico y bioestratigráfico. Se estudiaron 33 muestras del fondo oceánico actual recuperadas en 33 sitios que se ubican a lo largo de una transecta norte-sur, los cuales se agruparon en 3 áreas: norte (40°S – 47°S y 55°O – 60°O), sureste (53°S – 54°S y 61°O – 64°O) y suroeste (55°S – 65°O). Además, se estudiaron 173 muestras correspondientes a cuatro testigos extraídos en cuatro de los sitios (AU_GEO02_GC22, AU_GEO02_GC24, AU_GEO02_GC30 y AU_GEO02_GC35). Los testigos se localizan en el área norte, en la terraza contornítica Terraza Piedra Buena, en el ambiente de talud y a profundidad variable entre 2.300 y 3.400 metros bajo el nivel del mar. Las muestras se tomaron a bordo del buque A.R.A. Austral mediante los equipos box core y gravity core. En el laboratorio, los testigos se muestrearon cada 5 cm. Además, se tomaron 8 muestras para dataciones radiocarbónicas, 419 para el análisis de Fluorescencia de Rayos X (FRX) y 30 para la caracterización geoquímica (carbono orgánico total y RockEval). Las muestras para el análisis de los cocolitofóridos y de los nanofósiles calcáreos han sido preparadas mediante técnicas de rutina. Para las muestras del fondo oceánico actual se calculó la abundancia absoluta a partir de la cantidad de cocolitos por campo visual y para las muestras de los testigos se obtuvo a partir de la cantidad de nanofósiles por gramo de sedimento. También se determinó el índice de disolución de Calcidiscus leptoporus - Emiliania huxleyi’ (CEX’) y la diversidad con el índice de Shannon (H’). Para remover las diferencias entre el número de ejemplares de cada muestra y poder aplicar los métodos de análisis cuantitativos, los datos se transformaron en porcentajes (una composición), se remplazaron los ceros con 0,1 y, por último, las matrices de datos se re-expresaron utilizando la transformación log cociente centrada (clr). Con el objetivo de seleccionar el set de datos que mejor represente la relación entre las variables oceanográficas y la distribución de las especies actuales se realizó un análisis de Agrupamiento jerárquico. Se compararon dos metodologías de recuento de uso habitual: incluir y excluir a Emiliania huxleyi. El resultado del análisis que incluye a E. huxleyi reveló dos grupos que pudieron ser explicados por la relación entre las especies y las condiciones oceanográficas, no así el análisis que excluye a E. huxleyi. Se realizó un análisis de Redundancia para investigar la distribución de las especies más abundantes (E. huxleyi, G. muellerae, Gephyrocapsa spp. small y Calcidiscus leptoporus) con relación a variables oceanográficas (temperatura, salinidad, nitrato y fosfato). Se observó una correlación positiva entre E. huxleyi y C. leptoporus con la temperatura y salinidad, y una negativa entre E. huxleyi y los nutrientes. Este último resultado sería consecuencia de la competencia entre E. huxleyi y G. muellerae, y no del hecho de que la especie tenga preferencia por aguas oligotróficas. Se observó una correlación positiva entre G. muellerae y Gephyrocapsa spp. small y los nutrientes, y una negativa con la temperatura y la salinidad. Se definieron tres grupos. El grupo I, compuesto por sitios del área norte, se caracterizó por la dominancia de E. huxleyi, seguida por C. leptoporus y presentó una correlación positiva entre E. huxleyi y C. leptoporus con la temperatura y la salinidad. El grupo II, conformado por los sitios del suroeste, se caracterizó por la dominancia de E. huxleyi y C. leptoporus, y no presentó correlación con las variables ni con las especies. El grupo III integrado, mayoritariamente por los sitios del sureste, se caracterizó por la abundancia de E. huxleyi, G. muellerae, seguida de Gephyrocapsa spp. small. Las dos últimas se correlacionaron positivamente con los nutrientes. Por último, se determinó que la concentración de nutrientes es la variable ambiental que mejor explica la distribución de los cocolitofóridos en el MCA. En cuanto a los cuatro testigos, se analizaron 21,25 metros de sedimentos y 173 muestras, de las cuales 88 resultaron fértiles. Se identificaron 46 taxones de nanofósiles calcáreos, 39 fueron clasificados a nivel específico, dos presentaron características comparables a especies conocidas en la literatura y cinco quedaron en nomenclatura abierta. En función del análisis bioestratigráfico detallado y de los biocrones de los taxones marcadores, se determinó la edad de los testigos por tramos. Con el objetivo de realizar una interpretación paleoambiental, se realizó un análisis de Agrupamiento para cada uno de los cuatro testigos, y se obtuvieron dendrogramas para las muestras y las especies. A partir de estos resultados, junto con las asociaciones de nanofósiles, la descripción sedimentológica, el análisis de FRX y de geoquímica orgánica y la incorporación de datos sobre foraminíferos, se infirieron condiciones paleoambientales para cada uno de los tramos. El testigo AU_GEO02_GC22 se dividió en cinco tramos. En la base se registró un depósito estéril y se infirieron condiciones de aguas frías y corrosivas, por debajo de la lisoclina o en un ambiente marino profundo. En el tramo superior, se registró un ensamble que indicaría las biozonas NN11 – NN14? (Mioceno tardío – Plioceno temprano?). Se infirieron condiciones oligotróficas con una columna de agua estable. Hacia el techo del tramo se observó un incremento de nutrientes, acompañado de una posible desestabilización de la capa de mezcla. Luego, se registró un ensamble que correspondería a las biozonas NN15 – NN16 (Plioceno temprano – Pleistoceno temprano), y se reconoció un depósito de nannofossil ooze, compuesto por protococolitos de la Familia Noelaerhabdaceae. Este depósito se habría formado en aguas eutróficas, durante un interglaciar con alto nivel del mar y ausencia de aportes terrígenos. Hacia el techo del tramo, continuó la elevada concentración de nutrientes, y aumentó el aporte de terrígenos y el decaimiento de la preservación. En el tramo suprayacente, se registraron depósitos estériles que corresponderían al Pleistoceno temprano – medio, y se asociarían con aguas frías y corrosivas, en un ambiente por debajo de la lisoclina o marino profundo. En el techo del testigo, se registró un ensamble asignable a la sub-biozona NN21b, MIS5 – MIS1 (Pleistoceno tardío – Holoceno), y se infirió un ambiente con alta concentración de nutrientes, bajo aporte terrígeno y baja temperatura. El testigo AU_GEO02_GC24 se dividió en cuatro tramos. El primero se asigna a la Biozona NN11 (Mioceno tardío), que se habría depositado en aguas frías, oligotróficas, con baja energía del medio y leve aporte terrígeno. Los ensambles suprayacentes quedaron acotados a las biozonas NN12? – NN15 (Mioceno tardío? – Plioceno temprano), y se corresponderían con un ambiente de aguas frías y oligotróficas. En la sección inferior del tramo, se determinó bajo aporte terrígeno y baja energía de las corrientes de fondo. Hacia la sección superior, se registró un aumento del aporte terrígeno relacionado a un aumento de energía. Los sedimentos suprayacentes resultaron estériles y se los acotó al Zancleano – Ioniano (Plioceno temprano – Pleistoceno tardío). Se infirió aguas frías y corrosivas, alta energía y un ambiente por debajo de la lisoclina o marino profundo. En el techo del testigo, se reconoció un ensamble asignable a la sub-biozona NN21b, MIS 5 – MIS 1 (Pleistoceno tardío – Holoceno), el cual se habrían depositado con alto nivel de mar, baja temperatura, corrientes de fondo de alta energía, bajo aporte terrígeno, y elevada salinidad y concentración de nutrientes. El testigo AU_GEO02_GC30 se dividió en dos tramos. La base presentó depósitos estériles, y se infirieron aguas corrosivas en un ambiente profundo o con aguas frías. En el tramo superior, se identificaron ensambles que indicarían la sub-biozona NN21b, MIS 5 – MIS 1 (Pleistoceno tardío – Holoceno), y se identificaron ciclos glaciarios. Los depósitos fértiles corresponderían a períodos interglaciares con aguas frías y salinas, sin aporte terrígeno, baja energía del medio y alto nivel del mar (MIS5, MIS3 y MIS1). Los depósitos estériles corresponderían a los períodos glaciarios con elevado aporte terrígeno y bajo nivel de mar (MIS4 y MIS2). El testigo AU_GEO02_GC35 se dividió en dos tramos. El primero se compuso de depósitos estériles, y se infirió un ambiente de alta energía con aguas frías e ingreso terrígeno por debajo de la lisoclina o en un ambiente marino profundo. El tramo superior, resultó fértil y se restringió al Holoceno, sub-biozona NN21b, MIS1. Se infirieron condiciones de aguas frías a templadas y eutróficas, en un ambiente de baja energía y con bajo aporte de terrígenos.