Reconstrucciones paleoclimáticas en Calcretas Nordpatagónicas utilizando las composiciones isotópicas d18O del agua de precipitaciónd

BOUZA, P.J.; BISIGATO, A.; DAPEÑA, C.

Mar del Plata

Congreso; III Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie; 2014

Universidad Nacional de Mar del Plata, Instituto de Geología de Costas y del Cuaternario, Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras

Las acumulaciones de carbonatos pedogenéticos no sólo constituyen criterios diagnósticos para la clasificación de suelos, sino que también son utilizados como indicadores paleoecológicos y paleoclimáticos (Cerling 1984). En el sistema CO2-H2O-CaCO3 existe un fraccionamiento isotópico en equilibrio para cada par de fases, produciendo en el carbonato pedogenético un enriquecimiento en d18O del 30% relativo al agua del suelo (Friedman y ONeil 1977). Por otro lado, la composición isotópica d18Op del agua de precipitación (p) depende principalmente de la latitud y de la temperatura. La Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA/WMO) nuclea las composiciones isotópicas del agua de lluvia y las temperaturas de numerosas estaciones colectoras distribuidas en el mundo, siendo su base de datos utilizada para establecer las relaciones entre la temperatura media anual (TMA) y las composiciones medias anuales de d18Op en diferentes escenarios. Esto constituyó la base para definir indicadores paleoclimáticos en diversos objetos de estudio de los ecosistemas terrestres, como por ejemplo las calcretas pedogenéticas (Ferguson et al. 1999, Dworkin et al. 2005). El método consiste en determinar la paleotemperatura media de la superficie terrestre correspondiente al lapso de formación del carbonato pedogenético combinando las ecuaciones de fraccionamiento d18Ocp-d18Op con la de la relación TMA-d18Op. Sin embargo, el carbonato se forma durante los períodos secos y cálidos y por tanto no registraría las condiciones estacionales medias de crecimiento de las plantas como típicamente se acepta (Breecker et al. 2009). Existe además un método empírico derivado a partir de las relaciones entre la composición d18Ocp de los carbonatos pedogenéticos modernos con la TMA (Cerling y Quade 1993). El objetivo de este trabajo es estimar las paleotemperaturas a partir de carbonatos pedogenéticos en paleosuelos del NE del Chubut, utilizando las composiciones isotópicas del d18Op de la base de datos de la IAEA/WMO (relaciones espaciales), las de la estación colectora de Puerto Madryn (relaciones temporales), estación más próxima al área de estudio, y mediante la relación d18Ocp-TMA (método empírico). Se seleccionaron 15 perfiles de suelos, 11 en los Rodados Patagónicos y 4 en cordones litorales pleistocenos. Las composiciones isotópicas en calcretas se obtuvieron en el INGEIS por el método de McCrea (1940). Para las relaciones temporales se utilizaron los valores medios d18Op de los meses de verano (d18Op), período más cálido de formación de carbonatos, dando rangos de temperaturas medias mensuales (TMMV) entre 20 y 27 ºC. La pendiente de esta relación es similar a las obtenidas por las relaciones espaciales, principalmente por la Ferguson et al. (1999), dando una diferencia TMA-TMMV entre 12 y 13ºC. De lo expuesto, se infiere que el uso de las relaciones d18Op-TMA, pueden ser utilizadas evaluar cambios paleoclimáticos durante los períodos interglaciares de formación de carbonatos pedogenéticos. Referencias: Cerling, T.E. 1984. The stable isotopic composition of modern soil carbonate and its relationship to climate. Earth Planetary Science Letters 71: 229-240. Breecker D.O., Sharp Z.D. y McFadden L.D. 2009. Seasonal bias in the formation and stable isotopic composition of pedogenic carbonate in modern soils from central New Mexico, USA. Geol. Soc. Am. Bull. 121:630-640. Dworkin S, Nordt, L. y Atchley, S. 2005. Determining terrestrial paleotemperatures using the oxygen isotopic composition of pedogenic carbonate. Earth and Planetary Science Letters 237: 56-68. Ferguson, K. M., Gregory, R. T., and Constantine, A., 1999, Lower Cretaceous (Aptian-Albian) secular changes in the oxygen and carbon isotope record from high paleolatitude, fluvial sediments, southeast Australia: Comparisons to the marine record, En: Barrera, E. y Johnson C.C. (eds). Evolution of the Cretaceous Ocean-Climate System: Boulder, Colorado, Geological Society of America Special Paper 332. Friedman, I y ONeil J.R. 1977. Compilation of stable isotope fractionation factors of geochemical interest, U. S. Geological Survey Professional Paper: 440-KK.