Εθνικό και Καποδιςτριακό Πανεπιςτήμιο Αθηνών Σχολή Θετικών Επιςτημών Τμήμα Γεωλογίασ και Γεωπεριβάλλοντοσ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εθνικό και Καποδιςτριακό Πανεπιςτήμιο Αθηνών Σχολή Θετικών Επιςτημών Τμήμα Γεωλογίασ και Γεωπεριβάλλοντοσ"

Κλωθώ Πρωτονοτάριος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εθνικό και Καποδιςτριακό Πανεπιςτήμιο Αθηνών Σχολή Θετικών Επιςτημών Τμήμα Γεωλογίασ και Γεωπεριβάλλοντοσ Δρ. Χαρ. Ντρύνια Αναπλ. Καθηγ. Παλαιοοικολογύασ-Οικοςτρωματογραφύασ

2 Παλαιοοικολογική ανάλυςη παλαιοντολογικών θέςεων Θέςη απολιθωμάτων Ιζηματολογική ανάλυςη Ταφονομική ανάλυςη Περιβάλλον απόθεςησ Οργανιςμοί & απόθεςη; Διατήρηςη; Βιολογικέσ ενδείξεισ? Χωρική και χρονική ευκρίνεια Μερική αναπαράςταςη οργανιςμών Επιπλέον βιολογικέσ πληροφορίεσ Αναπαράςταςη τησ πρωτογενούσ οικολογικήσ πληροφορίασ Πραγματικά δεδομένα Σύγκριςη με ςύγχρονα ανάλογα

3 n%20images/microfoss.html Βενθονικά Τρηματοφόρα Πολύ χρόςιμοι παλαιοπεριβαλλοντικού δεύκτεσ Ειδικότερα: Αλμυρότητα, ενεργειακό καθεςτώσ, βϊθοσ-παλαιοβϊθοσ, οξυγόνωςη, παλαιοθερμοκραςύα. Εποχιακϋσ παραλλαγϋσ

4 ΠΑΛΑΙΟΒΑΘΟΣ Έλλειψη γνώςησ τησ παλαιοβαθυμετρικόσ εξϋλιξησ μιασ λεκϊνησ. Σο μϋγεθοσ τησ αβεβαιότητασ ςτισ παλαιοβαθυμετρικϋσ εκτιμόςεισ οδηγεύ ςε χωρύσ νόημα αναλύςεισ αποθϋςεων βαθϋων υδϊτων (ιςτορύα υποβύθιςησ, τεκτονικό εξϋλιξη). Η πανύδα των Σρηματοφόρων ςυνολικϊ αποτελεύ ϋνα ιςχυρό εργαλεύο που μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ ςτην αναδημιουργύα τησ παλαιοβαθυμετρικόσ εξϋλιξησ μιασ λεκϊνησ.

5 Το βάθοσ ωσ περιοριςτικόσ παράγοντασ Μεταβολό του βϊθουσ - μεταβολό τησ υδροςτατικόσ πιϋςεωσ. Επηρεϊζει τη διαλυτότητα του ανθρακικού αςβεςτύου. Σα βενθονικϊ τρηματοφόρα παρουςιϊζουν μια ζώνωςη βϊθουσ. Η βαθυμετρικό κατανομό ενόσ εύδουσ εξαρτϊται ςε μεγϊλο βαθμό από το τοπικό καθεςτώσ και τισ ςυγκεκριμϋνεσ φυςικοχημικϋσ ςυνθόκεσ μιασ ςυγκεκριμϋνησ περιοχόσ μ. Η ζώνη πϊνω από αυτό το όριο (νηριτικό και υπονηριτικό/ζώνη θολερότητασ) κατοικεύται από πολύ ανεκτικϊ εύδη. Μεταβολϋσ ςτα ρεύματα θολερότητασ, ςτην μεταφορϊ ιζόματοσ, ςτη δρϊςη των κυμϊτων και των ϊλλων θαλαςςύων ρευμϊτων, ςτην αλμυρότητα και την θερμοκραςύα. υμπύπτει με το κατώτερο όριο τησ ευφωτικόσ ζώνησ. Με την αύξηςη του βϊθουσ ο ρυθμόσ μεταβολόσ των παραπϊνω παραμϋτρων ελαττώνεται μ. υμπύπτει με το τϋλοσ των κατϊλληλων ςυνθηκών (ςταθερό περιβϊλλον, αφθονύα τροφόσ) τησ κρηπύδασ και τησ ανώτερησ βαθύαλησ ζώνησ. Πολύ μικρϋσ μεταβολϋσ ςτο περιβϊλλον και χαμηλό ποςό διαθϋςιμησ τροφόσ. Μόνον εύδη προςαρμοςμϋνα ςε τϋτοια περιβϊλλοντα μπορούν να αντϋξουν τϋτοιου εύδουσ περιοριςμούσ.

6 Παλαιοβαθυμετρική ανάλυςη Παλαιοντολογικϊ κριτόρια Οριςμϋνα εύδη εύναι περιοριςμϋνα ςε ρηχϊ νερϊ εξαιτύασ τησ εξϊρτηςόσ τουσ από το φωσ, θερμοκραςύα κλπ. ύγχρονα εύδη βενθονικών οργανιςμών δεύχνουν προτύμηςη ςε ςτενϊ όρια βϊθουσ κι ϋτςι μπορούμε να ςυμπερϊνουμε ότι τισ ύδιεσ προτιμόςεισ εύχαν και οι απολιθωμϋνοι ςυγγενεύσ τουσ. Αναπαρϊςταςη των αλλαγών τησ ςτϊθμησ τησ θϊλαςςασ κατϊ το Πλειςτόκαινο Η παλαιοβαθυμετρικό ανϊλυςη με βϊςη τα βενθονικϊ τρηματοφόρα ϋχει επεκταθεύ προσ τα πύςω μϋχρι το Κρητιδικό, με τη βοόθεια ςυςχετύςεων τησ κατανομόσ των ειδών και ιζηματογενών παραμϋτρων, και ςτην περύπτωςη του Κρητιδικού με ςυγκεντρώςεισ μακροαπολιθωμϊτων. ύγχρονοι τύποι ςε διαφορετικϋσ ομϊδεσ οργανιςμών παρουςιϊζουν ομοιότητεσ ςτην μορφολογύα ό ςτην ςυμπεριφορϊ οι οπούεσ μπορούν να ςυςχετιςτούν με το βϊθοσ. Ποικιλότητα, αναλογύα πλαγκτονικών προσ βενθονικϋσ μορφϋσ και ϊλλεσ ςτατιςτικϋσ ιδιότητεσ ςυςχετύζονται με το βϊθοσ.

7 Ποςοςτό πλαγκτονικών τρηματοφόρων τισ ςύγχρονεσ θϊλαςςεσ, το ποςοςτό των ατόμων των πλαγκτονικών τρηματοφόρων τεύνει να αυξηθεύ από < 10% ςτο περιοριςμϋνο παρϊκτιο περιβϊλλον ςε > 95% ςτον ανοικτό ωκεανό ςε βϊθη > 1000 μ. Ποικιλότητα Ειδών (δείκτησ Fisher- α) ςυναθρούςεισ με χαμηλό (<10) περιϋχουν πανύδεσ κρηπύδασ, και ςυναθρούςεισ με υψηλό (>10) περιλαμβϊνουν βαθύαλεσ πανύδεσ. Εκτίμηςη Παλαιοβάθουσ Depth (m) = e ( * %P) (Van der Zwaan et al. 1990) [Όπου %P = 100 * P/(P+B- S), και Ρ εύναι το ποςό των πλαγκτονικών τρηματοφόρων, το Β εύναι το ποςό των βενθονικών τρηματοφόρων και το S εύναι το ποςό δεικτών περιβαλλοντικόσ πύεςησ, που εύναι εύδη βενθονικών τρηματοφόρων που αντϋχουν ςτα χαμηλϊ επύπεδα οξυγόνου (Bulimina, Bolivina, Globobulimina, Uvigerina και Fursenkoina)]. Depth=e ((%P+81,9)/24) (de Rijk et al. 1999). Είδη ςυςχετιζόμενα με το βάθοσ

8 Ιζηματολογικϊ κριτόρια Γεωμετρικϊ κριτόρια (π.χ. ςυνιζηματογενεύσ πτυχώςεισ) Κριτόρια που βαςύζονται ςτη ςύςταςη Τπερπαλιρροιακό-Ενδοπαλιρροιακό ζώνη: φύκη, ςτρωματολιθικού αςβεςτόλιθοι, δολομύτεσ, εβαπορύτεσ. Ρηχό νηριτικό ζώνη: ωολιθικού αςβεςτόλιθοι με φύκη με μικρύτη, χαμοςύτη και φωςφορύτη. Αμμοι με επύπεδη και διαςταυρούμενη ςτρώςη, βενθονικού οργανιςμού με χαμηλό δεύκτη ποικιλότητασ, ερματυπικϊ κορϊλλια, ανθρακικϊ φύκη. Βαθιϊ νηριτικό, ρηχό βαθύαλη ζώνη: Γλαυκονύτησ και φωςφορύτησ ςε μεγϊλη αφθονύα, ςιδηρομαγνηςιούχα ςυγκρύματα πλούςια ςε ςύδηρο, ϊργιλοι. Βαθιϊ βαθύαλη, αβυςςικό ζώνη: λεπτόκοκκα ιζόματα, χαμηλόσ περιεκτικότητασ ςε οργανικό υλικό και ανθρακικό υλικό, ςιδηρομαγνηςιούχα ςυγκρύματα πλούςια ςε μαγνόςιο και ιχνοςτοιχεύα.

9 Μέθοδοι παλαιοβαθυμετρικήσ ανάλυςησ Η παρουςύα κϊθε απολιθώματοσ βενθονικού τρηματοφόρου υποδεικνύει ϋνα πιθανό εύροσ βϊθουσ μϋςα ςτο οπούο το απολύθωμα αυτό ζούςε. Σο κοινό διϊςτημα εύρουσ βϊθουσ για όλα τα απολιθώματα ενόσ δεύγματοσ προςδιορύζει το παλαιοβαθυμετρικό εύροσ του δεύγματοσ αυτού. Προςϋγγιςη του παλαιοβϊθουσ από δεδομϋνα απολιθωμϊτων ςτην ουςύα εύναι πολύ δύςκολη. Παρόλο που η κατανομό οριςμϋνων ειδών φαύνεται να ςυςχετύζεται με την υδροςτατικό πύεςη, η προςϋγγιςη ςε ϊμεςουσ δεύκτεσ βϊθουσ εύναι περιοριςμϋνη με αποτϋλεςμα τα παλαιοβαθυμετρικϊ δεδομϋνα να εύναι ϋμμεςα.

10 Ποιοτική μέθοδοσ ύγκριςη με τισ ςύγχρονεσ παρουςύεσ οριςμϋνων ειδών ό ςυναθρούςεων. Sp.1 Sp.2 Sp.3 Sp.4 Sp.5 Sp.6 Sp.7 Sp.8 Sp.9 Sp.10 Sp.11 Sp.12 Εςω νηριτικό Μϋςη νηριτικό Εξω νηριτικό Βαθύαλη Προςδιοριςμόσ περιβϊλλοντοσ με τη χρόςη γνωςτών παλαιοβαθυμετρικών κατανομών.

11 Αναγνώριςη οικοφαινοτυπικών τϊςεων (βϋνθοσ και πλαγκτόν). Προςοχό ςτη χρόςη ςύγχρονων βαθυμετρικών κατανομών γενών ό ειδών για τον προςδιοριςμό παλαιοβαθυμετρικών κατανομών ςυγγενικών απολιθωμϋνων μορφών. Οι βαθυμετρικϋσ προτιμόςεισ μπορεύ να αλλϊξουν με τον χρόνο. Γενικϊ όμωσ εύδη όπωσ Epistomina, Hoeglundina, Reinholdella όταν και εύναι πϊντοτε ςυνδεδεμϋνα με ιζόματα αβαθών υδϊτων. Η ποικιλότητα των ειδών αποτελεύ ϋναν ϊλλο γενικό δεύκτη που απεικονύζει την ευκολύα με την οπούα τα Σρηματοφόρα αποικούν ςε ϋνα ςυγκεκριμϋνο περιβϊλλον. Μικρόσ αριθμόσ ειδών αντιπροςωπεύει περιβαλλοντικό stress με μόνον ςυγκεκριμϋνα εύδη ικανϊ να επιβιώςουν.

12 Ποςοτική μέθοδοσ Με τον προςδιοριςμό τησ ςχετικόσ αφθονύασ (π.χ. πλαγκτονικϊ προσ βενθονικϊ, ςυμφυρματοπαγό προσ βενθονικϊ τρηματοφόρα, ποςοςτό περιελιγμϋνων πλαγκτονικών, ποςοςτό ραδιολϊρια ό οςτρακωδών), αριθμόσ ειδών, επικρϊτηςη ειδών, οντογενετικό ηλικύα. Παρϊδειγμα η χρόςη τησ αναλογύασ πλαγκτονικών προσ βενθονικϊ τρηματοφόρα για τον υπολογιςμό του παλαιοβϊθουσ, με τη χρόςη μιασ πρότυπησ καμπύλησ θαλάζζιο βάθος (μέηρα) ποζοζηό πλαγκηομικώμ ειδώμ (% p) % p = 100. [p/(p+b)]

13 Η μϋθοδοσ αυτό δεν μπορεύ να εφαρμοςτεύ ςε πολύ βαθιϊ περιβϊλλοντα κοντϊ ό κϊτω από το CCD και ςε πολύ ρηχϊ περιβϊλλοντα (0% πλαγκτονικϊ δύνουν περύπου βϊθοσ 32 μ.). Και ςτα δύο αυτϊ περιβϊλλοντα ςυμφυρματοπαγό τρηματοφόρα αποτελούν το μεγαλύτερο ποςοςτό τησ ςυνολικόσ πανύδασ τρηματοφόρων. ε αποθϋςεισ βαθϋων υδϊτων, φϊςεισ διαλυτοπούηςησ προςδιορύζονται από την ανϊλυςη των πλαγκτονικών Σρηματοφόρων και τη διατόρηςη των ναννοαπολιθωμϊτων. Οι μϋθοδοι αυτού υποδεικνύουν ϋναν ό περιςςότερουσ περιβαλλοντικούσ παρϊγοντεσ που μπορεύ να εύναι χημικού (αλμυρότητα, ph, περιεκτικότητα ςε οξυγόνο, τροφικϊ ςτοιχεύα, διοξεύδιο του ϊνθρακα), φυςικού (θερμοκραςύα, ενεργειακό επύπεδο υποςτρώματοσ, διεύςδυςη φωτόσ, ρεύματα θολερότητασ, κυκλοφορύα) ό βιολογικού (ςχϋςεισ μϋςα ςτη κοινότητα, μεταξύ των κοινοτότων, βλϊςτηςη). Οι περιςςότεροι από αυτούσ τουσ παρϊγοντεσ εύναι και δεύκτεσ βϊθουσ (όχι μόνον όμωσ). Προβλόματα προκύπτουν από τα επαναεπεξεργαςμϋνα και μεταφερμϋνα απολιθώματα. Παλαιοβαθυμετρικϋσ εκτιμόςεισ εύναι πιο αξιόπιςτεσ ςε περιοχϋσ όπου η κατανομό τησ ςύγχρονησ πανύδασ, το απολιθωμϋνο αρχεύο και η τοπικό γεωλογικό ιςτορύα εύναι γνωςτϊ.

Ανακεφαλαίωςη-Εκτίμηςη παλαιοβάθουσ Ποςοτικό προςϋγγιςη P/(P+B) ratios (αναλογύα πλαγκτονικών προσ το ςύνολο των τρηματοφόρων) Depth=e {3.

14 Ανακεφαλαίωςη-Εκτίμηςη παλαιοβάθουσ Ποςοτικό προςϋγγιςη P/(P+B) ratios (αναλογύα πλαγκτονικών προσ το ςύνολο των τρηματοφόρων) Depth=e { (0,03534*%P)}, where %Ρ=(Ρ/Ρ+Β-S)*100 (productivity) Shannon-Wiener index (εκτύμηςη ποικιλότητασ υνολικόσ αριθμόσ πλαγκτονικών τρηματοφόρων/γραμμϊριο δεύγματοσ (PFN). υνολικόσ αριθμόσ βενθονικών τρηματοφόρων/γραμμϊριο δεύγματοσ(bfn). Ποιοτικό προςϋγγιςη: με τη χρόςη ςύγχρονων αναλόγων (αναγνώριςη ειδών- δεικτών παλαιοβϊθουσ)

15 Παλαιοβαθυμετρική καμπύλη (m) Depth=e { (0,03534*%P)}, m

16 Παλαιοβαθυμετρική ςημαςία των επικρατέςτερων ειδών Depth m Ammonia spp. epiphytes Elphidium spp. C. refulgens G. subglobosa Uvigerina spp. Melonis spp. C. kullenbergi S. reticulata C. italicus

17 Depth m

18 Uplift Transtensionrelated subsidence

Σχετικά έγγραφα

Τα βενθονικά Τρηματοφόρα ως δείκτες παλαιοβάθους

ΕΘΝΙΚΟΝ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΝ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Τα βενθονικά Τρηματοφόρα ως δείκτες παλαιοβάθους Επίκουρη Καθηγήτρια Χαρ. Ντρίνια Παλαιοοικολογική