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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2014 Trabajo Fin de Grado en Geología Evaluación de la influencia del vulcanismo del Decán en las asociaciones de foraminíferos planctónicos de Nye Klov (Dinamarca). Autor: Christian García Vicente Director: José Antonio Arz Sola Fecha de depósito: 09/09/2014
! ! ! ! ! ! ! Agradecimientos En primer lugar agradecer a mi tutor, José Antonio Arz Sola, su interés y paciencia para que este trabajo haya podido realizarse, sin él no hubiese sido posible. También quiero agradecer al Dr. Birger Schmitz por la aportación de las muestras analizadas y a Cristina Gállego por su ayuda con las fotografías del SEM. Esta investigación se enmarca dentro del proyecto MICINN nº CGL201122912: Biocronología y eventoestratigrafía del Cretácico Superior con foraminíferos, cofinanciado por los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) y del Grupo Consolidado E-05 del Gobierno de Aragón. Se agradece el uso del Servicio General de Apoyo a la Investigación-SAI, Universidad de Zaragoza. 1
! ! ! ! ! ! ! Índice Abstract 3 1.Introducción 3 1.1. Planteamiento e interés del tema 3 1.2. Objetivos 5 1.3. Contexto geográfico y geológico 5 2. Metodología 9 2.1. Levigado 9 2.2. Triado 10 2.3. Fotografiado de ejemplares 10 3. Resultados y discusión 11 3.1. Contenido micropaleontológico 11 3.2. Bioestratigrafía 17 3.3. Evolución paleoambiental 18 3.3.1. Distribución paleoecológica de las especies de foraminíferos planctónicos 18 3.3.2. Análisis de las abundancias relativas 20 3.3.3. Evolución paleoambiental 22 3.3.4. Extinciones previas al límite K/Pg y su relación con el vulcanismo del Decán 25 4. Conclusiones 26 5. Bibliografía 27 6. Anexos 2
! ! ! ! ! ! ! Abstract In this work, seven samples rich in planktonic foraminifera of the last six meters of the Maastrichtian from the Nye Klov section (Denmark) have been studied. Poorly diversified assemblages have been identified in chalk samples, which were deposited in an inner to middle carbonate platform. The studied interval probably belongs to the uppermost Maastrichtian Pseudoguembelina hariaensis Zone. Planktonic foraminiferal quantitative analysis has allowed me to analyze in Nye Klov the evolution of several paleoenvironmental indices (species diversity, relative abundances, planktonic/benthic foraminifera index, Guembelitria/Heterohelix ratio, shallow/intermediate species ratio, etc.). This analysis has determined that the turnovers in the planktonic foraminifera assemblages were caused mainly by eustatic changes, and the main phase of the Deccan eruptions could play a secondary role. Keywords: Planktonic foraminifera, Quantitative analysis, Maastrichtian, Denmark, volcanism, climate change 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Planteamiento e interés del tema Los foraminíferos planctónicos son microorganismos protistas marinos que habitan diferentes alturas dentro de la columna de agua. Resultan de gran utilidad en estudios bioestratigráficos, paleoecológicos y paleoceanográficos, ya que son abundantes en el registro fósil y cuentan normalmente con una amplia distribución geográfica y con una alta sensibilidad ante los cambios ambientales (Arenillas et al., 2000; Molina, 2004). Por ello se utilizan a menudo para determinar las edades de las rocas sedimentarias y reconstruir características como la profundidad de la columna de agua, la temperatura de las masas de agua superficiales, la productividad, etc. A finales del Cretácico tuvo lugar una de las tres mayores extinciones masivas del Fanerozoico, afectando a casi el 70 % de especies e incluyendo a la mayor parte de los dinosaurios, foraminíferos planctónicos, numerosos reptiles acuáticos y voladores, ammonites, belemnites y otros grupos paleontológicos menos conocidos (Schulte et al., 2010). Las causas y la velocidad del evento de extinción son temas controvertidos, con 3
! ! ! ! ! ! ! partidarios de un modelo de extinción masiva gradual (Keller, 1989) o catastrófico (Alvarez et al., 1980; Smit, 1990). Estas hipótesis están basadas respectivamente en el papel jugado a finales del Cretácico por dos tipos de perturbaciones ambientales: el vulcanismo del Decán que dio lugar a los Deccan Traps en la India (Venkatesan et al., 1992; Chenet et al., 2007) y el impacto meteorítico de Chicxulub, Yucatán (ver reciente revisión en Schulte et al., 2010). Con respecto a los foraminíferos planctónicos, las hipótesis gradualistas sugieren la existencia de frecuentes extinciones previas al límite Cretácico/Paleógeno (límite K/Pg) en localidades del Tetis como Caravaca, Zumaia, Agost (España) o El Kef (Túnez), que fueron causadas por grandes cambios eustáticos y paleoclimáticos (Keller, 1989). En estas mismas localidades, otros autores por el contrario encuentran una gran estabilidad evolutiva a finales del Cretácico y un evento de extinción en masa catastrófica que coincide con el límite K/Pg y con el horizonte de acumulación de microtectitas, cuarzos de choque e iridio producidos por el impacto del meteorito (Smit, 1990; Molina et al., 1998, Arz et al., 2000). En altas latitudes destacan las secciones de Stevns Klint y Nye Klov (Dinamarca), donde se ha propuesto un patrón de extinción gradual de las asociaciones de foraminíferos planctónicos (Keller et al., 1993). Este equipo lo ha relacionado recientemente con la fase principal del vulcanismo del Decán (Pardo y Keller, 2008), un conjunto de erupciones que generaron extensas coladas basálticas en la India y la expulsión de enormes cantidad de gases de efecto invernadero y cenizas volcánicas a la atmósfera. A pesar de que este vulcanismo se inició hace unos 63.1 ± 0.3 Ma y finalizó en torno a los 67.3 ± 0.9 Ma (Courtillot et al., 1988), dataciones absolutas con el método 40K-40Ar sugieren que hasta el 80% de estos basaltos pudieron haberse emitido hacia los 65 ± 0.3 Ma (Chenet et al.,2007). Otros trabajos que avalan una aceleración del vulcanismo del Decán en los últimos 300.000 años del Cretácico son el Knight et al. (2003), que datan el comienzo de la fase principal en la parte Cretácica del magnetocrón C29r, y el de Ravizza y Pucker-Ehrenbrink (2003), que relacionan esta fase con anomalías isotópicas de Osmio (187Os/188Os) identificadas en los últimos metros del Maastrichtiense en determinados sondeos marinos. En este trabajo se han realizado estudios micropaleontológicos en materiales carbonatados de finales del Maastrichtiense en la sección de Nye Klov, con la finalidad de comprobar si la fase principal de las erupciones del Decán provocó cambios climáticos de la suficiente entidad como para afectar cualitativa y cuantitativamente a sus asociaciones de foraminíferos planctónicos. Su interés radica en ser una de las pocas localidades conocidas en altas latitudes del hemisferio norte, donde la sedimentación a través del tránsito K/Pg es continua y en contar con un buen registro de foraminíferos bien preservados. 4
! ! ! ! ! ! ! 1.2. Objetivos En este Trabajo Fin de Grado, se pretenden alcanzar los siguientes objetivos: ü Identificar las especies de foraminíferos planctónicos de la parte alta del Maastrichtiense en Nye Klov mediante la consulta de diversas monografías. ü Realizar una clave dicotómica que ayude en la determinación de estas especies, resaltando los caracteres más relevantes de cada una de ellas. ü Llevar a cabo un análisis bioestratigráfico de los materiales, basado en las distribuciones estratigráficas de las especies de foraminíferos planctónicos. ü Analizar los cambios en las asociaciones de foraminíferos planctónicos mediante su análisis cuantitativo, para inferir variaciones ambientales en la capa superior de la columna de agua. ü Relacionar estas señales biológicas con sus causas más probables (cambios climáticos, eustáticos, vulcanismo del Decán, etc). 1.3. Contexto geográfico y geológico La sección de Nye Klov se localiza al norte de la península de Dinamarca (Fig.1). concretamente está situada en una cantera a 0.7 kilómetros al norte del fiordo Lønnerup en la parte norte de Jylland y a 1.8 kilómetros al sureste del pueblo de Klov (Fig. 2). Sus coordenadas geográficas son 57º 00’ 38,5” N y 8º 49’ 10,64” E. Figura 1. Imagen de satélite de Dinamarca mostrando la situación de Nye Klov (tomada de http://visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?id=1909). 5
! ! ! ! ! ! ! Figura 2. Cantera donde aflora el tránsito Cretácico – Paleógeno en los alrededores de Nye Klov (Tomada de Sørensen, 2012). Figura 3. Distribución de los continentes y mares del Tetis occidental hace 65 millones de años. En rojo se indica la posición de Nye Klov. Modificado de http://cpgeosystems.com/65moll.jpg. A finales del Maastrichtiense la cuenca danesa formaba parte de una plataforma continental sumergida (Fig. 3). Nye Klov se situaría a unos 50ºN y 5º E aproximadamente, en un 6
! ! ! ! ! ! ! ambiente de plataforma de media a interna (Pardo y Keller, 2008). Este ambiente fue favorable para la formación de carbonatos y para la proliferación de comunidades de foraminíferos planctónicos de afinidad subpolar (Arenillas et al., 2000). La sección de Nye Klov está geológicamente emplazada entre materiales del Mesozoico y del Cenozoico. Hacia el norte de la península de Jutlandia y en la isla de Bornholm se encuentran los afloramientos más antiguos del país (fundamentalmente de edad Cretácica), mientras que la parte suroeste está formada por materiales más recientes del Paleógeno y Neógeno. (Fig. 4). Figura 4. Mapa geológico de Dinamarca. Modificado de Sorgenfrei & Berthelsen (1954) y Hakansson & Pedersen (1992). El Cretácico Superior se caracterizó en la zona por su estabilidad tectónica, a excepción de varios pulsos compresivos que provocaron la emersión de áreas que anteriormente se encontraban sumergidas, durante una parte del Coniaciense superior y del Maastrichtiense. Las reversiones tectónicas producidas por movimientos de falla y la elevación de bloques provocaron movimientos extensos de masas de calizas, que volvieron a depositarse en la pendiente y en el borde de la cuenca (McCann, 2008). La cuenca también estuvo sujeta a movimientos halocinéticos que comenzaron durante el Triásico y continuaron durante el Cretácico Superior, con la formación de domos, crestas y diapiros (McCann, 2008). La sección estudiada aflora en una cantera abandonada de unos 20 m de espesor y casi 40 m de longitud (Fig. 2), en la que se puede observar la transición del Cretácico al Paleógeno (Sørensen, 2012). De ellos, los 8 m inferiores pertenecen al Maastrichtiense y los 12 m restantes al Daniense. En este trabajo se han estudiado los materiales carbonatados correspondientes a los 6 últimos metros del Cretácico. 7
! ! ! ! ! ! ! La litología es bastante monótona y está formada por estratos de calizas blancas de espesor centimétrico, con abundantes briozoos y foraminíferos planctónicos (Fig.5). Por encima de estos materiales se encuentra el límite K/Pg, situado en la base de una arcilla gris de 3 cm de espesor, que presenta un nivel rojizo con goethita y hematites y donde se ha detectado una anomalía de Iridio de 1.6 ppb (Hansen et al., 1986). Figura 5. Columna estratigráfica del Maastrichtiense terminal de Nye Klov (Dinamarca). 8
! ! ! ! ! ! ! Figura 8. Especies identificadas en el Maastrichtiense superior de Nye Klov (Escala =100µm). 1-2 Pseudoguembelina hariaensis; 3-4 Racemiguembellina powelli; 5-6 Globigerinelloides prairiehillensis; 7-8 Globigerinelloides yaucoensis; 9-10 Globigerinelloides volutus; 11-13 Globotruncanella minuta; 14-16 Globotruncanella pschadae; 17-19 Hedbergella holmdelensis; 20-22 Hedbergella monmouthensis; 23-25 Hedbergella planispira; 26-28 Rugoglobigerina milamensis; 29-31 Rugoglobigerina tradinghousensis. 15
! ! ! ! ! ! ! NK – 150: Muestra tomada a 150 cm bajo el límite K/Pg, el contenido micropaleontológico se caracteriza por la presencia de briozoos, ostrácodos, fragmentos de radiolas de equinodermos y foraminíferos bentónicos y planctónicos. De estos últimos se han clasificado 313 ejemplares pertenecientes a las especies: Htx. globulosa, Htx. labellosa, Htx. navarroensis, Gdes. prairiehillensis, Gdes. volutus, Gdes. yaucoensis, Ptx. elegans, Ptx. intermedia, Ptx. nutalli, Gb. cretacea, Gb. dammula, Gb. blowi, Hdb. planispira, Hdb. holmdelensis, Plg. carseyae y Plg. acervulinoides. NK – 75: Muestra tomada a 75 cm por debajo del límite K/Pg, presenta microesferas calcíticas, ostrácodos, fragmentos de radiolas de equinodermos y foraminíferos bentónicos y planctónicos. El estudio se ha realizado a partir de 307 ejemplares de foraminíferos planctónicos sobre los que se han determinado las especies: Htx. globulosa, Htx. labellosa, Htx. navarroensis, Gdes. prairiehillensis, Gdes. volutus, Gdes. yaucoensis, Ptx. elegans, Gb. cretacea, Gb. dammula, Gb. blowi, Hdb. holmdelensis, Hdb. monmouthensis, Plg. acervulinoides, Plg. carseyae y Globotruncanella pschadae. NK – 15: Muestra tomada a 15 cm por debajo del límite K/Pg, se observan numerosas microesferas calcíticas, briozoos, ostrácodos, fragmentos de radiolas de equinodermos y foraminíferos bentónicos y planctónicos. El estudio se ha realizado a partir de 307 ejemplares de foraminíferos planctónicos entre los que se han identificado: Htx. globulosa, Htx. labellosa, Htx. navarroensis, Gdes. prairiehillensis, Gides. volutus, Gides. yaucoensis, Ptx. elegans, Gb. cretacea, Gb. dammula, Gb. blowi, Hdb. monmouthensis, Hdb. holmdelensis, Plg. acervulinoides, Plg. carseyae, Rugoglobigerina tradinghousensis, Rgb. rugosa, Rgb. milamensis, Archaeoglobigerina blowi y Arch. cretacea. NK – 02: Muestra tomada en los últimos 2 cm por debajo del límite K/Pg, el contenido micropaleontológico está formado por briozoos, ostrácodos, fragmentos de radiolas de equinodermos y foraminíferos bentónicos y planctónicos. Se han estudiado 311 ejemplares de foraminíferos planctónicos en los que encontramos: Htx. globulosa, Htx. labellosa, Gdes. prairiehillensis, Gdes. volutus, Gdes. yaucoensis, Ptx. elegans, Gb. cretacea, Gb. dammula, Plg. acervulinoides, Plg. carseyae, Rgb. tradinghousensis, Rgb. rugosa, Rgb. milamensis, 16
! ! ! ! ! ! ! Rgb. macrocephala, Rgb. hexacamerata, Arch. blowi, Arch. cretacea, Globotruncanella minuta y Pseudoguembelina hariaensis. 3.2. Bioestratigrafía La bioestratigrafía del presente estudio se ha basado en la zonación y distribuciones estratigráficas propuestas recientemente por Pérez-Rodríguez et al. (2012), en el Maastrichtiense de la sección costera de Zumaia (Guipúzcoa). El interés de utilizar esta propuesta es que Zumaia posee una cierta influencia de aguas frías del atlántico Norte, por lo que sus asociaciones de foraminíferos planctónicos presentan cierta afinidad con las de Nye Klov. Concretamente, al igual que sucede con la sección danesa, en Zumaia no hay registro de algunas especies que sí aparecen comúnmente en otros perfiles del tránsito K/Pg de aguas más cálidas como los de Agost o Caravaca, en las Cordilleras Béticas, o El Kef en Túnez. Entre todas, destaca la ausencia en ambos perfiles del indicador de los últimos 300.000 años del Cretácico: la especie de foraminífero planctónico Plummerita hantkeninoides, típico habitante de aguas de mar abierto cálidas (Molina et al., 1998; Smit, 1999; Boudagher-Fadel, 2013). Por esta razón, Pérez-Rodríguez et al. (2012) propusieron extender la Biozona de Pseudoguembelina hariaensis hasta el límite K/Pg, en zonas donde Plummerita hantkeninoides se encuentra ausente, caracterizando así la parte más alta del Maastrichtiense. Así definida, la biozona de Pseudoguembelina hariaensis es una Zona de Extensión Total que abarca desde los datos de primer registro de la especie hasta su última aparición (Nederbragt, 1990). Su base ha sido calibrada en los 67,3 Ma y su techo en los 66,04 Ma (Grandstein et al., 2012), coincidiendo con el límite K/Pg. Según Pérez-Rodríguez et al. (2012), en Zumaia esta biozona alcanza una potencia de 17,23 m. Debido a la escasa profundidad que alcanzó la plataforma carbonatada en Nye Klov, en nuestro trabajo se ha reconocido la presencia de este indicador zonal tan sólo en los últimos 2 cm del Maastrichtiense, por lo que la biozona de Pseudoguembelina hariaensis ha sido marcada en las figuras con un interrogante. Sin embargo, la aparente la ausencia de hiatos en el Maastrichtiense de Nye Klov (Keller et al., 1993) y la compatibilidad de las asociaciones identificadas en este trabajo con una edad Cretácico terminal, permiten afirmar que el registro del material es continuo y que hay altas posibilidades que los seis metros de serie estudiados pertenezcan en su totalidad a dicha biozona en el sentido dado por PérezRodríguez et al. (2012). 17
! ! ! ! ! ! ! Otra cuestión es si los materiales del Maastrichtiense terminal de Nye Klov se depositaron cuando estaba teniendo lugar la fase principal de erupciones volcánicas del Decán. Este intervalo temporal, que abarca aproximadamente los últimos 300.000 años del Cretácico, coincide con la duración de la Zona de Extensión Total de Plummerita hantkeninoides (Pardo y Keller, 2008). En este estudio se ha tratado de comparar el espesor de dicha zona en dos localidades representativas del tránsito Cretácico – Terciario (Caravaca y Sopelana) de ambientes de talud continental, donde los materiales de la Biozona de Plummerita hantkeninoides tienen un espesor de 3,6 y 4,5 m respectivamente (Molina et al., 1998; Batenburg et al., 2012). Teniendo en cuenta la duración de esta zona, es posible calcular la tasa de sedimentación media por cada mil años para estos materiales, dando un resultado de 1,2 cm/1000 años en Caravaca y 1,5 cm/1000 años en Sopelana. Si aplicamos la tasa de sedimentación más alta a Nye Klov, los 6 m de estudiados se habrían depositado en los últimos 400.000 años del Maastrichtiense, indicando que resultan idóneos para estudiar la posible influencia de la fase principal del Decán sobre las asociaciones de foraminíferos. Estos cálculos son conservadores, en el sentido de que la tasa de sedimentación media de la sección danesa seguramente es significativamente menor que la de las secciones españolas utilizadas en la comparación, al tratarse de sedimentos neríticos. Por ello, se estima que el intervalo de tiempo representado en los materiales estudiados en este trabajo puede superar incluso el medio millón de años. 3.3 Evolución paleoambiental 3.3.1. Distribución paleoecológica de las especies de foraminíferos planctónicos En la actualidad en altas latitudes la capa de mezcla (masa de agua oceánica superficial) disminuye su espesor y la termoclina está poco marcada, lo que se traduce en la existencia de menos nichos ecológicos disponibles para los foraminíferos planctónicos y en la disminución de su diversidad con respecto a latitudes medias y bajas (Hemleben et al., 1989). En la parte alta del Maastrichtiense de Nye Klov este efecto, junto con la profundidad reducida en este punto de la cuenca, provocan la ausencia de géneros completos de foraminíferos planctónicos que están presentes en otras latitudes, como es el caso de Plummerita, Globotruncana, Globotruncanita, Contusotruncana o Abathomphalus (Tabla 1). Esta tabla relaciona la distribución del hábitat de los foraminíferos planctónicos de finales del Maastrichtiense con la profundidad estimada que necesitaban para completar su ciclo vital y con la disponibilidad de nutrientes. Se ha construido a partir de los datos de BoudagherFadel (2013), que interpreta el hábitat de las especies de foraminíferos planctónicos dentro 18
! ! ! ! ! ! ! de la plataforma continental según la forma y la complejidad de sus conchas. De este modo, muchas especies de conchas pequeñas y sencillas predominan en ambientes ricos en nutrientes (eutróficos) en las capas más superficiales del océano, mientras que conchas cada vez más grandes, complejas y ornamentadas estarían relacionadas con hábitat más profundos donde la disponibilidad de nutrientes por lo general disminuye. Tabla 1. Distribución paleoecológica de las especies de foraminíferos planctónicos del Maastrichtiense, en función de la profundidad y la disponibilidad de nutrientes: * Parte interna de la plataforma; ** Parte media de la plataforma; *** Parte externa de la plataforma; **** Géneros ausentes en Nye Klov (basado en Boudagher-Fadel, 2013). Desde el punto de vista ecológico, los foraminíferos planctónicos del Cretácico Superior también se pueden dividir en base a su estrategia reproductora, según los tipos básicos de estrategas de tipo r, K e intermedios (Petrizzo, 2002). Los primeros son organismos que pueden vivir en condiciones ambientales variables, tienen un ciclo de vida corto y una alta tasa reproductiva y son típicos de ambientes mesotróficos y/o eutróficos. Por el contrario, los estrategas K, se especializan en fuentes de comida más específicas, habitan nichos ecológicos más estrechos, tienen una baja tasa reproductiva y son típicos de ambientes con baja concentración de nutrientes (oligotróficos). Entre ambos se sitúan los estrategas intermedios que tienen características intermedias entre r y K y abundan en ambientes mesotróficos. La Tabla 2 recoge la división de los foraminíferos planctónicos del Maastrichtiense según su estrategia reproductora siguiendo las propuestas de Petrizzo (2002). En Nye Klov se pueden encontrar estrategas r e intermedios, estando ausentes los Hedbergella)holmdelensis)** Planoglobulina)acervulinoides)** Plummerita)**** Hedbergella)monmouthensis)** Planoglobulina)carseyae)** Contusotruncana)**** Hedbergella)planispira)** Pseudoguembelina)hariaensis)** Globotruncanita)**** Heterohelix)planata)* Racemiguembellina)powelli)* Abathomphalus)**** Heterohelix)globulosa)* Globotruncanella)havanensis)** Kassablana)**** Heterohelix)labellosa)* Globotruncanella)pschadae)** Heterohelix)navarroensis)* Globotruncanella)minuta)** Heterohelix)punctulata)* Pseudotextularia)elegans)* Guembelitria)blowi)* Pseudotextularia)intermedia)* Guembelitria)cretacea)* Pseudotextularia)nutalli)* Guembelitria)dammula)* Globigerinelloides)prairiehillensis)** Globigerinelloides)volutus)** Globigerinelloides)yaucoensis)** Archaeoglobigerina)blowi)*** Archaeoglobigerina)cretacea)*** Rugoglobigerina)hexacamerata)*** Rugoglobigerina)macrocephala)*** Rugoglobigerina)tradinghousensis)*** Rugoglobigerina)rugosa)*** Rugolobigerina)milamensis)*** Profundo)(Oligotrófico) Intermedio)(Mesotrófico) Superficial)(Eutrófico) 19
! ! ! ! ! ! ! estrategas K, debido probablemente a no encontrar nichos apropiados para su supervivencia. Tabla 2. Distribución paleoecológica de las especies de foraminíferos planctónicos del Maastrichtiense, según su estrategia reproductora (* géneros ausentes en Nye Klov). Basado en Petrizzo (2002). 3.3.2. Análisis de las abundancias relativas El análisis cuantitativo de las muestras ha permitido evaluar detalladamente los cambios en las asociaciones de foraminíferos planctónicos (Anexo 1). La especie dominante es Heterohelix globulosa, superando en ocasiones el 50% de la asociación. Otras especies frecuentes son Globigerinelloides prairiehillensis y localmente Guembelitria dammula y Rugoglobigerina tradinghousensis (Fig. 9). El género dominante en Nye Klov es Heterohelix, con un 51,5% de abundancia relativa. Otros géneros comunes son Globigerinelloides y Rugoglobigerina, con una abundancia de 20 y 11% respectivamente. Entre el 5 y el 10% nos encontramos con los géneros Guembelitria y Hedbergella, mientras que Archaeoglobigerina, Planoglobulina y Pseudotextularia presentan una baja abundancia que oscila entre el 1 y el 5%. Los géneros que cuentan con una presencia esporádica y frecuencias <1% son Globotruncanella, Racemiguembellina y Pseudoguembelina (Anexo 2). Las asociaciones de foraminíferos planctónicos permanecen desde el punto de vista cuantitativo bastante estables a lo largo del intervalo estudiado. Hedbergella)holmdelensis Archaeoglobigerina)blowi Contusotruncana)* Hedbergella)monmouthensis Archaeoglobigerina)cretacea Dicanrinella)* Hedbergella)planispira Planoglobulina)acervulinoides Globotruncana)* Heterohelix)planata Planoglobulina)carseyae Globotruncanita)* Heterohelix)globulosa Pseudoguembelina)hariaensis Marginotruncana)* Heterohelix)labellosa Rugoglobigerina)hexacamerata Radotruncana)* Heterohelix)navarroensis Rugoglobigerina)macrocephala Gansserina)* Heterohelix)punctulata Rugoglobigerina)tradinghousensis Guembelitria)blowi Rugoglobigerina)rugosa Guembelitria)cretacea Rugolobigerina)milamensis Guembelitria)dammula Racemiguembellina)powelli Globigerinelloides)prairiehillensis Globigerinelloides)volutus Globigerinelloides)yaucoensis Pseudotextularia)elegans Pseudotextularia)intermedia Pseudotextularia)nutalli Globotruncanella)havanensis Globotruncanella)pschadae Globotruncanella)minuta Estrategas)Intermedios) Estrategas)K Estrategas)r 20
! ! ! ! ! ! ! Figura 9. Frecuencia de las especies de foraminíferos planctónicos en la fracción mayor de 63 µm. 21
! ! ! ! ! ! ! A pesar de esta estabilidad, se han identificado ciertos acmés o aumentos súbitos en la frecuencia de determinadas especies (Fig. 9). Entre ellos, hay dos especialmente interesantes por sus implicaciones paleoecológicas. El primero tiene su máxima expresión en la muestra NK-75 en la que hay un notable aumento de las especies Guembelitria dammula y Globigerinelloides prairiehillensis. El segundo está en relación con los últimos 15 centímetros estudiados, un intervalo en el que aparecen por vez primera numerosas especies y una de ellas: Rugoglobigerina tradinghousensis, llega a alcanzar el 46% de frecuencia en la muestra NK-02. 3.3.3. Evolución paleoambiental Para la interpretación paleoambiental se han utilizado diversos índices ecológicos (Anexo 3) cuya evolución se muestra en la Fig. 10. Figura 10. Evolución de los índices con significado paleoambiental. Los datos del δ18O se midieron sobre conchas de la especie Heterohelix globulosa y han sido tomados de Keller et al. (1993). 22
! ! ! ! ! ! ! El primero de ellos, es el índice que mide la proporción entre la cantidad de foraminíferos planctónicos y bentónicos en cada muestra (índice planctónicos/bentónicos o FP/FB), expresado como FP/FP + PB X 100. Este índice se utiliza frecuentemente para estimar a grandes rasgos la cercanía o lejanía de un punto con la línea de costa y se relaciona con la paleobatimetría de un depósito. Murray (1991) determinó que valores < 20% indican un depósito en la parte interna de la plataforma continental; valores comprendidos entre 10 y 60% se alcanzan en la parte media; entre 40 y el 70% son frecuentes en la parte externa de la plataforma; valores > 70% son típicos de materiales depositados en el talud continental, y finalmente en las llanuras abisales por encima del nivel de compensación de la calcita llega a alcanzarse el 99%. En Nye Klov el índice FP/FB oscila ampliamente entre el 67% en la muestra NK-600 y el 4% en la muestra NK-75. De su evolución (Fig. 10), puede deducirse que, a grandes rasgos, los 4,5 m basales se depositaron probablemente en la parte media de una plataforma carbonatada que fue perdiendo profundidad entre las muestras NK-150 y NK-75, indicando el depósito de ésta última en la parte interna relativamente cerca de la línea de costa. Esta tendencia a la somerización provocó la desaparición de varias especies cuyo último registro está comprendido entre ambas muestras (Fig. 9). Posteriormente, este índice aumenta hasta el 42,5% en al muestra NK-15 para descender hasta el 19,8% en los dos últimos cm previos al límite K/Pg (Anexo 3). Estos dos últimos valores indican una tendencia al aumento de la paleobatimetría en la parte más alta del Maastrichtiense, pero sin llegar a alcanzar condiciones propias de la parte externa de la plataforma, lo que probablemente hubiera supuesto la entrada de géneros como Abathomphalus, Plummerita, Globotruncana, Globotruncanita o Contusotruncana (ver apartado 3.3.1). Un segundo índice usado para evaluar la evolución paleobatimétrica es la relación Guembelitria/Heterohelix. Keller et al. (1993) relacionaron este índice con las variaciones del nivel del mar, teniendo en cuenta que Guembelitria es un género oportunista de estrategia r que abunda especialmente en ambientes muy someros y enriquecidos en nutrientes (eutróficos). La evolución de este índice (Fig. 10) marca tendencias similares con la del índice FP/FB, con un nivel del mar bastante estable hasta la muestra NK-250, un descenso progresivo hasta la NK-75 y un aumento relativo hasta llegar al límite K/Pg. Significativamente, en Nye Klov se alcanza un acmé importante de Guembelitria en la muestra NK-75, con valores cercanos al 20% (Anexo 2). Su coincidencia con la muestra donde se ha interpretado una mayor somerización, sugiere que este predominio estaría 23
! ! ! ! ! ! ! causado por llegada de gran cantidad de nutrientes transportados desde zonas cercanas de la plataforma, que ahora estarían emergidas. Los acmés de Guembelitria también se han relacionado con el vulcanismo del Decán. El trabajo más detallado es el de Abramovich et al. (2010), donde se identifican varios acmés de Guembelitria a finales del Maastrichtiense en secciones de Israel y Túnez, que coinciden con intervalos de calentamiento de las masas de aguas superficiales según muestran los datos del δ18O. Sin embargo, en el caso de Nye Klov es difícil establecer esta correlación, puesto que el acmé de Guembelitria identificado tiene lugar en un intervalo donde los datos del δ18O medidos en esta sección por Keller et al. (1993) se mantienen estables (Fig. 10). Por ello, la causa de la eutrofia que propició el florecimiento de Guembelitria a finales del Maastrichtiense en Nye Klov estaría más relacionada con procesos eustáticos, que con el evento catastrófico volcánico que dio origen a la meseta del Decán. El aumento de profundidad detectado hacia la parte alta de la sección y hasta el límite K/Pg fue el responsable de la entrada por vez primera de 9 especies de foraminíferos planctónicos (identificadas en los 15 cm finales): Archaeoglobigerina blowi, Arch. cretacea, Pseudoguembelina hariaensis, Globotruncanella minuta, Rugoglobigerina rugosa, Rgb. milamensis, Rgb. rugosa, Rgb. hexacamerata, Rgb. macrocephala y Rgb. tradinghousensis (Fig. 9). Se trata en muchos casos de especies de hábitat superficial, pero propias de la parte externa de la plataforma (archaeoglobigerinas y rugoglobigerinas), o bien de especies que habitan zonas de profundidades intermedias (el resto) (ver tabla 1). En este intervalo destaca el rápido y amplio acmé sufrido por Rugoglobigerina tradinghousensis que llega a alcanzar el 46% de frecuencia en la muestra NK-02. Sin embargo, no se ha podido explicar hasta el momento la causa, ya que es una especie muy escasa en el Tetis, de la que no se han encontrado acmés similares en otras secciones del límite K/Pg y de la que apenas hay publicaciones sobre sus factores ecológicos limitantes. Con respecto al resto de los índices paleoecológicos cuya evolución se muestra en la Fig. 10, tanto en el caso de las proporciones entre las especies de estrategia r e intermedias y entre las especies de hábitat superficial e intermedio, los mayores cambios identificados suceden a partir de la muestra NK-75 y son coherentes con la interpretación paleobatimétrica realizada. Por su parte, la diversidad específica en Nye Klov se muestra bastante estable en todo el intervalo, con un crecimiento en la diversidad experimentado en los últimos 15 cm. 24
! ! ! ! ! ! ! 6. ANEXOS Anexo 1. Análisis cuantitativo de las asociaciones de foraminíferos planctónicos (X, especie cuya presencia se ha reconocido tras la revisión exhaustiva del residuo). Foraminíferos,planctónicos Muestras NK4600 NK4400 NK4250 NK4150 NK475 NK415 NK402 Archaeoglobigerina-blowi-Pessagno,-1967 213 Archaeoglobigerina-cretacea- (d'Orbigny,-1840) 1 6 Globigerinelloides-prairiehillensis- (Pessagno,-1967) 97 59 23 43 90 40 12 Globigerinelloides-volutus-(White,1929) 11 5 6 3 4 1 1 Globigerinelloides-yaucoensis- (Pessagno,-1960) 717 5 8 3 2 2 Globotruncanella-minuta-Caron-y-González-Donoso,-1984 6 Globotruncanella-havanensis- (Voorwijk,-1937) 1 Globotruncanella-pschadae- (Keller,1946) 2 Guembelitria-blowi-Arz,-Arenillas-y-Náñez,-2010 111 Guembelitria-cretacea-Cushman,-1933 3 12 5 6 13 14 2 Guembelitria-dammula-Voloshina,-1961 24726 47 20 2 Hedbergella-holmdelensisOlsson,-1964 812 3 5 3 5 Hedbergella-monmouthensis- (Olsson,-1960) 3 2 1 2 X Hedbergella-planispira- (Tappan,-1940) 2 2 3 1 Heterohelix-planata-(Cushman,-1938) 1 Heterohelix-globulosa-(Ehrenberg,-1840) 152 175 177 178 102 163 33 Heterohelix-labellosa-Nederbragt,-1991 15 20 11 20 10 19 2 Heterohelix-navarroensisLoeblich,-1951 55412 1 4 Heterohelix-punctulata- (Cushman,-1938) 1 1 9 Planoglobulina-acervulinoides-(Egger,-1899) 4 1 3 1 4 Planoglobulina-carseyae-(Plummer,-1931) 18 X 6 5 6 Pseudoguembelina-hariaensisNederbragt,-1991 1 Pseudotextularia-elegans-(Rzehak,-1891) 1 1 10 321 1 8 Pseudotextularia-intermedia -de-Klasz,-1953 2 2 Pseudotextularia-nuttalli- (Voorwijk,-1937) 1 4 Racemiguembelina-powelliSmith-y-Pessagno,-1973 1 Rugoglobigerina-hexacamerataBrönnimann,-1952 6 Rugoglobigerina-macrocephalaBrönnimann,-1952 2 Rugoglobigerina-tradinghousensisPessagno,-1967 22 139 Rugoglobigerina-rugosa- (Plummer,-1926) 2 32 Rugoglobigerina-milamensisSmith-y-Pessagno,-1973 2 34 Total 308 316 289 313 307 307 311
! ! ! ! ! ! ! !!! Anexo 2. Abundancia relativa de los géneros de foraminíferos planctónicos. Anexo 3. Valores de los índices de significado paleoambiental utilizados en este trabajo. Muestras NK#600 NK#400 NK#250 NK#150 NK#75 NK#15 NK#02 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 6,1 37,4 25,6 12,0 17,6 31,7 14,0 4,8 0,0 0,0 0,3 0,0 0,7 0,0 1,9 1,6 5,1 4,2 10,8 19,8 11,4 1,3 4,2 5,1 2,5 0,3 1,3 2,3 0,0 56,2 63,9 69,7 67,9 36,8 60,6 11,3 0,3 0,0 6,5 0,4 2,9 2,0 3,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,3 0,3 0,3 4,5 3,0 6,8 0,3 2,6 0,0 0,0 0,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,5 68,5 Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Rugoglobigerina Racemiguembelina Hedbergella Heterohelix Planoglobulina Pseudoguembelina Pseudotextularia Foraminíferos6planctónicos Archaeoglobigerina Globigerinerlloides Globotruncanella Guembelitria NK#600 NK#400 NK#250 NK#150 NK#75 NK#15 NK#02 67% 38% 37% 60% 4% 42,50% 19,80% NK#600 NK#400 NK#250 NK#150 NK#75 NK#15 NK#02 3,29% 9,14% 1,13% 18,54% 59,80% 21,47% 12,12% NK#600 NK#400 NK#250 NK#150 NK#75 NK#15 NK#02 r100% 100% 92,04% 99,69% 97,07% 88,60% 21,87% i0% 0% 7,95% 0,31% 2,93% 11,40% 78,13% NK#600 NK#400 NK#250 NK#150 NK#75 NK#15 NK#02 S99,36% 99,69% 87,55% 96,81% 89,58% 97,78% 91,97% i0,64% 0,31% 12,45% 3,19% 10,42% 2,22% 8,03% NK#600 NK#400 NK#250 NK#150 NK#75 NK#15 NK#02 14 14 17 16 15 19 20 Diversidad9específica Índice9planctónicos/bentónicos Guembelitria/Heterohelix Estrategas9r99e9intermedios Superficiales9e9intermedios