martes, 3 de junio de 2014

Las marcas que graban el pasado en la fría y húmeda plataforma continental.



Introducción:

En Shackleton Site, en la Plataforma Continental Ibérica, se ha llevando a cabo un análisis icnológico en Rodríguez Tovar, F.J. & Dorador, J., 2014. Ichnological analysis of Pleistocene sediments from the IODP Site U1385 “Shackleton Site” on the Iberian margin: Aproaching paleoenvironmental conditions. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 409: 24-32. En este análisis se da especial atención a las relaciones de corte entre las trazas fósiles y las abundancias relativas de cada tipo de marca, teniendo como objetivo determinar los parámetros medioambientales que han tenido lugar durante el Pleistoceno y que han afectado a la fauna bentónica del lugar.


Localización e información geológica:

Shackleton Site se encuentra en la zona oeste de la Plataforma Continental Ibérica frente a las costas de Portugal, en una elevación llamada Promontorio dos Principes de Avis (Hodell et al., 2013) (Img.1). En esta zona se han llevado a caba numerosos sondeos por los que se estudia el MOW (Agua Saliente Maditerránea, en inglés, Mediterranean Outflow Water) y su incidencia en el clima del Pleistoceno y la circulación global de las aguas oceánicas, la sedimentación dentro de la misma plataforma continental y la actividad tectónica relacionada con la evolución del Estrecho de Gibraltar. 

Img.1: Localización de Shackleton Site. Fuente: Rodríguez Tovar & Dorador (2014).
Concretamente, los sondeos estudiados de Shackleton Site proporcionan un registro prácticamente continuo de sedimentos pelágicos-hemipelágicos en los que predominan los fangos y arcillas calcáreos (Stow et al., 2013), desde el Holoceno hasta hace 1,45 M.a. (Img.2), lo que permitiría un seguimiento bastante bueno del clima de parte del Pleistoceno, así como de la circulación de agua profunda.
Img.2: Columna estratigráfica basada en los sondeos. Fuente: Rodríguez Tovar & Dorador (2014).

Datos e interpretación:

La bioturbación presente en los testigos se divide en estructuras biodeformacionales (contorno indiferenciado, ausencia de geometría bien definida, imposibilidad de darles una asociación icnotaxonómica) (Uchman & Wetzel, 2011) y trazas fósiles.

Se reconocen diversas trazas fósiles, algunas escasas como Phycosiphon o Scolicia y otras mucho más abundantes como:
  • Chondrites: Aparecen como racimos de círculos o elipses y pequeños tubos que se ramifican de manera ocasional. Chondrites se considera una galería de alimentación excavada en el sedimento y que se penetra profundamente en el mismo. A veces se considera que son producidos por organismos que se alimentan en la superficie y que van amontonando los pellets en la estructura (Kotake, 1991) o por organismos capaces de vivir en condiciones anaeróbicas.
  • Planolites: Formas tubulares generalmente horizontales de secciones circulares o subcirculares probablemente realizadas por invertebrados de cuerpo blando. Suelen ser incluidas en pascichnia y tienen diferente litología que la roca englobante.
  • Palaeophycus: Formas sin ramificar. Aparecen como galerías cilíndricas, normalmente en posición subhorizontal y con la misma litología que la roca englobante, con secciones paecidas a un círculo. Son interpretados como tubos abiertos producidos por invertebrados carnívoros u omnívoros (pascichnia o domichnia) (Img.3).
  • Taenidium: Formas parecidas al menisco dispuestas horizontal u oblicuamente. Son simples con tramos rectos y sinuosos. Asociadas a sedimentívoros (probablemente gusanos) presentes a una profundidad media, relativa a la de Chondrites o Zoophycos, desde el lecho marino.
  • Zoophycos: Quedan registrados como estructuras más o menos horizontales tipo “spreite”. Hay lamelas en las láminas que alternan entre tonalidades más claras y otras más oscuras. Estas estructuras, enrolladas helicoidalmente, quedan constituidas por lóbulos que parten del centro oblicuamente y van quedando más horizontales en sus límites. Se asocia con fodinichnia o con agrichnia.
  • Thalassinoides: Secciones ovales a circulares pertenecientes a tubos rectos y serpenteantes disuestos horizontal u oblícuamente que corresponden a sistemas ramificicados de galerías. Interpretado como fodinichnia (Seilacher, 1967) o domichnia producido por crustáceos.
  • Estructuras parecidas a Thalassinoides.
Img.3: Clasificación de Seilacher (1970) para las diversas trazas fósiles: huellas de reposo (cubichnia), de desplazamiento y reptación (repichnia), pistas de alimentación (pascichnia), galerías de alimentación (fodinichnia), galería de morada (domichnia), galería de cultivo (agrichnia) y de escape (fugichnia).
Una vez vistas las diferentes trazas fósiles se agrupan en diferentes icnofábricas (Img.4 y5) expuestas de menor a mayor profundidad:
  • Moteado verde: Pertenece a las zonas más superficiales. Se encuentran en esta icnofábrica motas de color verduzco (posiblemente relacionadas con estructuras biodeformacionales) con muy escasas trazas y muy difusas de Planolites. Esta icnofábrica fue originada por la destrucción de todas las estructuras primarias por las galerías o pistas de los organismos más superficiales.
  • Planolites: Icnofábrica con un ligero moteado verde y escasas y ligeramente difusas trazas fósiles Planolites. Podría estar relacionada con la colonización del “softground” por la fauna más cercana a la superficie.
  • Taenidium y Planolites: Se encuentra de forma dominante Taenidium, aunque de manera escasa. Hay, localmente, zonas con moteado verde, así como escasos Planolites. Taenidium corta a Planolites en las relaciones de corte.
  • Palaeophycus y estructuras parecidas a Thalassinoides: Poca diversidad de trazas fósiles. Principalmente se encuentran las trazas parecidas a Thalassinoides y localmente Palaeophycus.
  • Planolites, Thalassinoides y parecidos: Abundantes trazas fósiles en caliza. Ligero moteado gris. Planolites y Thalassinoides son dominantes.
  • Zoophycos: Se caracteriza por la presencia de Zoophycos en un fondo con un ligero moteado gris. Hay diversas trazas fósiles, principalmente Palaeophycus, Planolites y Thalassinoides. Cabe destacar que Zoophycos corta a Planolites y Thalassinoides.
  • Chondrites: Caracterizada por la presencia de Chondrites con un ocasional y ligero moteado verde-grisáceo. Al igual que antes,  Planolites y Thalassinoides son comunes y Chondrites los corta.
Img.4: 1ª parte de las icnofábricas. Fuente: Rodríguez Tovar & Dorador (2014).

Img.5: 2ª parte de las icnofábricas. Fuente: Rodríguez Tovar & Dorador (2014).
Todo esto se puede llegar a interpretar como una serie de comunidades dispuestas en diferentes niveles bentónicos o a diferentes profundidades que se han ido sucediendo (demostrado esto por las relaciones de corte) (Img.6). Las icnofábricas del moteado verde y la de Planolites, Palaeophycus e incluso Taenidium estarían relacionadas con buenas condiciones de vida para los niveles más superficiales. En cambio, las icnofábricas de los parecidos a y los Thalassinoides, Taenidium se encontrarían a un nivel bentónico o profundidad intermedia y reflejarían un cambio en las condiciones de vida, sucediendo en el tiempo a la anterior icnofauna, que era más superficial. Finalmente, los últimos estadios de la comunidad quedarían representados con Chondrites y Zoophycos, icnofauna más profunda.

Img.6: Representación de las comunidades y las relaciones de corte. Fuente: Rodríguez Tovar & Dorador (2014).

Inferencias paleoambientales:

En ambientes marinos profundos caracterizados por sedimentos pelágicos-hemipelágicos los factores más importantes determinantes de la bioturbación son principalmente la oxigenación, la tasa de sedimentación y la materia orgánica disponible (Uchman & Wetzel, 2011). La temperatura y la salinidad tienen menos influencia en este caso sobre la bioturbación.

Respecto a la materia orgánica y oxigenación, desde hace 34000 años el agua del fondo marino estudiado ha estado ligada al MOW (Löwemark et al., 2004) (oxigenación y materia orgánica).

Respecto a las icnofábricas del moteado verde y las que son cercanas a la superficie (Planolites, Palaeophycus) indican un ambiente oxigenado y con disponibilidad de materia orgánica en la zonas superiores. En cambio, la presencia de Chondrites y Zoophycos indicaría en la mayoría de los casos condiciones anaeróbicas y una reducción de la materia orgánica disponible (Löwemark et al., 2004). Cabría la posibilidad de estar ante una comunidad en la que el oxígeno disminuye según vamos profundizando en el fondo marino; esto podría darse en algunos casos dentro de las columnas estudiadas, pero en general, las relaciones de corte de los icnofósiles indican lo contrario. De esta manera la aparición de Chondrites y Zoophycos indica cambios en la materia orgánica y el oxígeno disponibles en los poros del sedimento, probablemente asociados a disminuciones de la velocidad del MOW o incluso a variaciones en la circulación termohalina del Atlántico Norte.

Con respecto a la tasa de sedimentación, esta ha sido prácticamente constante (10 cm/ka) (Hodell et al., 2013) . Esto daría lugar a que pequeños cambios en esa tasa puedieran haber quedado registrados gracias a la bioturbación. El aumento de la bioturbación más superficial (como el moteado verde) indicaría disminución en la tasa de sedimentación. Esto podría quedar indicado por algunas concentraciones de depósitos ricos en materia orgánica dentro del registro estudiado. En cambio, el aumento de la tasa de sedimentación daría lugar a que la mayor parte de la materia orgánica estuviera enterrada, por lo que se reflejaría en un mayor número de trazas fósiles correspondientes a niveles bentónicos intermedios (Thalassinoides, Planolites, por ejemplo) y profundos (Chondrites y Zoophycos)

Ateniéndonos a la temperatura y salinidad en este caso son menos influyentes, pero sus variaciones pueden haber quedado registradas también gracias a las trazas fósiles. En este caso el MOW es muy importante, así como los cambios climáticos relacionados a periodos glaciares e interglaciares. Dada la sensibilidad de los equinoideos (estenohalinos) a valores bajos de salinidad e incluso a sus variaciones, Scolicia (no muy común en el registro) solo aparece cuando se dan por completo condiciones marinas estables. Cuando las condiciones no le son favorables, Scolicia queda reemplazado por Thalassinoides.


Conclusiones:

En el trabajo tratado se muestra como a partir de la bioturbación representada en el sedimento de Shackleton Site y su interpretación se han abierto las puertas a la reconstrucción paleoambiental del suroeste de la Plataforma Continental Ibérica, que incluye principalmente datos que relacionan el registro fósil con los periodos glaciares e interglaciares y ,en especial, con el MOW, la circulación termohalina del Atlántico y a las pequeñas variaciones en la tasa de sedimentación.

Este artículo es solo una muestra de lo que la icnología puede hacer por reconstruir la historia del planeta, en este caso reconstruyendo los cambios ambientales del pasado. Pero no solo se recluye a eso, sino que también, las relaciones de corte entre las trazas fósiles nos pueden dar información sobre sucesiones faunísticas en el tiempo, como es este caso.

En conclusión, el análisis de las trazas fósiles es bien necesario, pues ellas son el papiro y la tinta de historiadores más allá de la historia redactada por el ser humano.


Bibliografía:





Seilacher, A., 1967. Fossil Behavior. Scientific American, 217: 72-80.



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