Fluctuaciónes de la paleoproductividad en la cuenca del estrecho de magallanes, su relación con la transgresión marina y los cambios climáticos en patagonia sur

En el marco del cambio climático global, estudios acerca de la evoluciónambiental de cuencas sedimentarias distribuidas en sectores aún cubiertos por campos glaciares constituyen investigaciones de gran relevancia científica. Patagonia Sur es unsistema único donde los efectos de la erosión mecánica...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Aracena-Pérez, Claudia Mileni
Other Authors: Lange-Mahn, Carina, Universidad de Concepción
Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
Language:Spanish
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10533/180289
Description
Summary:En el marco del cambio climático global, estudios acerca de la evoluciónambiental de cuencas sedimentarias distribuidas en sectores aún cubiertos por campos glaciares constituyen investigaciones de gran relevancia científica. Patagonia Sur es unsistema único donde los efectos de la erosión mecánica y química que produce el ciclo hidrológico modelan el paisaje a un nivel altamente complejo. Junto con lo anterior, la bioproductividad de este sistema está principalmente controlada por la interacción entre la capa de agua dulce superficial (proveniente de la precipitación y el derretimientoglaciar) y la capa de fondo compuesta por agua salada rica en nutrientes.En esta tesis se investiga la evolución climática y la historia ambiental de lacuenca del Estrecho de Magallanes durante el Tardiglacial y el Holoceno, basado en el análisis e interpretación de los indicadores geoquímicos contenidos en dos registros sedimentarios, MD07-3132 proveniente del Canal Whiteside (53°44.17'S; 70°19.03'0) y MD07-3128 proveniente de la entrada oeste del Estrecho de Magallanes (52°39.57'S;75°33.97'0). Esta tesis entrega nuevos datos sobre las fluctuaciones de lapaleoproductividad y la temperatura superficial del mar (TSM) contribuyendo así a la investigación oceanográfica y climática del extremo austral de Sudamérica.El paso previo al estudio de sedimentos de larga escala temporal fuecontextualizar Patagonia Sur, en términos de bioproductividad, mediante la descripción de los patrones latitudinales de productividad exportada preservada en sedimentos superficiales de los fiordos patagónicos chilenos entre los 41 o y 56°S como respuesta a la alta complejidad de las condiciones hidrográficas (i.e. una marcada variabilidad estacional en la precipitación, descarga de agua dulce, cobertura glaciar, régimen de luzy disponibilidad de nutrientes). Este estudio compiló datos publicados y nuevoscolectados en 188 estaciones de muestreo de la columna de agua y 118 estaciones demuestreo de sedimentos superficiales que permitieron agrupar la región de fiordospatagónicos en cuatro zonas principales: Mar Interior de Chiloé ( 41°-44°S), Patagonia Norte (44°-47°S), Central (48°- 51 °S), y Sur (Estrecho de Magallanes, entre los 52° y 55°S). Con esto fue posible observar que en Patagonia Sur los valores promedio de productividad primaria son más altos en primavera (~1200 mgC m·2 d-1 en promedio)que en verano (238- 681 mgC m·2 d"1) y que en general, la productividad primaria en esta área es menor a la de Patagonia Norte y el Mar Interior de Chiloé y mayor que en Patagonia Central. Este patrón general de productividad primaria también se ve reflejado en los contenidos de carbono orgánico y en especial de sílice biogénico en lossedimentos superficiales. En el Estrecho de Magallanes el contenido promedio de sílice biogénico es 3.52%, mucho menor que aquél observado para Patagonia Norte y el Mar Interior de Chiloé (6-10%) y muy similares a Patagonia Central (~3%). A su vez, este trabajo permitió detectar una relación directa entre el sílice biogénico en sedimentos con la concentración de ácido silícico en la columna de agua, infrriéndose así que elcontenido de sílice biogénico en sedimentos puede ser considerado un indicador apropiado para reconstrucciones de fluctuaciones de la paleoproductividad inducidas por el clima durante el Holoceno.Posteriormente, utilizando un enfoque multidisciplinario basado en medicionesgeoquímicas del registro sedimentario MD07-3132 colectado en la sección central del Estrecho de Magallanes, fue posible reconstruir las fluctuaciones de lapaleoproductividad y la TSM, durante los últimos 15 kilo años antes del presente (kaAP), su relación con la transgresión marina, los cambios climáticos y las variaciones de la circulación thermohalina en Patagonia Sur. Este registro provee evidencias de lasfluctuaciones de la productividad durante el Tardiglacial y el Holoceno que estánasociadas con el proceso de transgresión marina que comenzó desde el Océano Pacífico ~14,5- 13,5 ka AP y que culminó entre ~9-8 ka AP con la transgresión desde el Océano Atlántico en la sección central del Estrecho de Magallanes. El gran contenido de derrubios glaciares hasta los 13,5 ka AP indica la presencia de glaciares cercanos mientras que la primera aparición de alquenonas, algunos foraminíferos y un marcado incremento en las tasas de acumulación de carbonato biogénico reflejan una fuerte influencia marina después de 12,5 ka AP. A su vez, en el testigo MD07-3132 tambiénse observan periodos asociados a avances glaciares durante el Holoceno (máspronunciados a los 10 ka AP y a los 3,2-2,4 ka AP) que en su mayoría se reflejan en una caída en la productividad biogénica. Este testigo fue comparado con datos de otros testigos colectados en la cuenca del Estrecho de Magallanes (TMLI del lago Tamar y JPC67 del Seno Almirantazgo) y áreas cercanas (MD07-3124 en el Canal Concepción,), con el fm de elaborar una interpretación más precisa de la evolución climática y lahistoria ambiental del Estrecho de Magallanes después de la de glaciación.Por último, el testigo MD07-3128 ubicado frente a la entrada oeste del Estrechode Magallanes, abarca 60 ka de sedimentación y permitió estudiar la variabilidad paleoclimática y paleoceanográfica ocurrida en la zona oceánica frente al Estrecho desde el último periodo glacial. Este registro sedimentario revela un fuertecalentamiento de ~soc en la Terminación 1 y una variabilidad a escala de milenios en la TSM (variabilidad de 2-3° C) entre 50 y 19 ka AP concordante con el registro de 8180 del foraminífero planctónico Neogloboquadrina pachyderma (sin.). A pesar de que existe una similitud de los cambios observados en este testigo con aquellos del testigo ODP 1233 frente a Chiloé (41°S), también se encuentran diferencias, como una tendencia al enfriamiento desde 25 ka AP hacia el Último Máximo Glacial (UMG) quepodría estar asociado con un enfriamiento regional debido a la ubicación proximal del casquete patagónico sur (y un mayor aporte de agua de derretimiento), al menos durante el UMG. En escala de milenios, durante los intervalos fríos, el contenido de opal generalmente fue más alto que el contenido de carbonatos y las concentraciones de alquenonas, lo que sugiere que la TSM produce cambios en las comunidades planctónicas silíceas y calcáreas. Estos cambios pueden ser interpretados en términos de un desplazamiento hacia el norte de los frentes del Océano Austral y el cinturón de ópalo durante los períodos fríos y/o cambios en la advección de nutrientes.