Mudanças paeloceanográficas de curto prazo durante o oceanic anoxic event (oae) 1b no testemunho plg do aptiano-albiano (Bacia Umbria-marche, Itália)

Abstract

Durante o Cretáceo Médio (125-89 Ma), a Terra passou por mudanças climáticas e paleoceanograficas, incluindo condições climáticas extremas, efeito estufa e uma redução global de oxigênio no fundo dos oceanos associada a episódios de deposição significativa de sedimentos marinhos ricos em matéria orgânica (folhelhos negros). Esses episódios são definidos como Eventos Anóxicos Oceânicos (EAOs) e ocorreram no início do Toarciano (evento Posidonienschiefer, T-OAE, ∼183 Ma), início do Aptiano (evento Selli, OAE 1a, ∼120 Ma), início do Albian (evento Paquier, OAE 1b, ∼111 Ma), final do Albian (evento Breisthoffer-Pialli, OAE 1d, ~100 Ma) e Cenomaniano-Turoniano (evento Bonarelli, OAE 2, ∼93 Ma). Os OAE 1a e 2 são os eventos mais intensos e são evidenciados por uma espessa camada de folhelho negro nos registros estratigráficos, com uma assinatura de δ¹³C de até 4,5‰. Os dados atualmente disponíveis sugerem que a principal força motriz dos EAOs foi um aumento abrupto da temperatura, induzido por um influxo rápido de CO2 na atmosfera proveniente de fontes vulcanogênicas e/ou metanogênicas. O Evento Anóxico Oceânico 1b, no Aptiano-Albiano, é considerado o mais prolongado em tempo dos EAOs do Cretáceo, embora com condições climáticas menos extremas em comparação com os grandes eventos 1a e 2. A duração geral é estimada em 3,8 milhões de anos, e este evento foi caracterizado por uma circulação reduzida e um aumento no fluxo de nutrientes, o que levou a uma maior produtividade primária e consumo de oxigênio na coluna de água, criando condições anóxicas. Um dos registros mais relevantes deste evento ocorre na Formação Marne a Fucoidi, na Bacia Umbria-Marche, na Itália Central. Aqui, estudamos um registro da Formação Marne a Fucoidi na seção Poggio Le Guaine (PLG), que é uma seção de referência para o intervalo Aptiano-Albiano. Esta sequência pelágica é definida por camadas decimétricas de shales negros, intercaladas e contrastantes com camadas de sedimentos mais claros, ricos em carbonato. O EAO 1b registrado na seção PLG é caracterizado pela ocorrência de 5 níveis ricos em matéria orgânica, que podem ser rastreados em uma escala regional a global: Jacob, Killian, Monte Nerone, Urbino e Leenhardt. No entanto, inúmeros estudos sobre o EAO 1b se concentraram apenas em alguns níveis específicos de folhelhos negro, como os de Kilian e Urbino, deixando incertezas sobre as mudanças ambientais e seus fatores impulsionadores durante todo o período Aptiano-Albiano e, portanto, também sobre os mecanismos que levam às mudanças paleoceanográficas. Neste estudo, apresentamos uma análise elemental multiproxy em alta resolução do intervalo Aptiano-Albiano da seção PLG para discutir os mecanismos e mudanças paleoceanográficas ocorridas durante o período do EAO 1b. Os isótopos de carbono dos carbonatos permitem identificar eventos anóxicos por meio da assinatura geoquímica, com flutuações em δ¹³C variando entre 2‰ e 3,5‰. A análise de isótopos de Nd, combinada com analises elementais XRF e PCA (Al, Si, K, Fe, Ca, Ti, Ni, Mn, Cd e V), evidencia que não há mudanças significativa na proveniência dos sedimentos e nas condições das águas de fundo entre os folhelhos negros que ocorrem dentro do intervalo 1b.