Dati geochimici ed ecologici di foraminiferi planctonici. Implicazioni paleoceanografiche in due aree chiave: Oceano Meridionale e Mare Mediterraneo. : Paleoceanographic reconstructions from geochemistry and ecology of planktonic foraminifera. Investigations in two key areas: the Southern ocean and the Mediterranean sea - Bergami, Caterina <1979> (Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2009)
La studio della distribuzione spaziale e temporale della associazioni a foraminiferi planctonici, campionati in zone con differente regime idrografico, ha permesso di comprendere che molte specie possono essere diagnostiche della presenza di diverse masse d’acqua superficiali e sottosuperficiali e di diversi regimi di nutrienti nelle acque oceaniche. Parte di questo lavoro di tesi si basa sullo studio delle associazioni a foraminiferi planctonici attualmente viventi nel Settore Pacifico dell’Oceano Meridionale (Mare di Ross e Zona del Fronte Polare) e nel Mare Mediterraneo (Mar Tirreno Meridionale). L’obiettivo di questo studio è quello di comprendere i fattori (temperatura, salinità, nutrienti etc.) che determinano la distribuzione attuale delle diverse specie al fine di valutarne il valore di “indicatori” (proxies) utili alla ricostruzione degli scenari paleoclimatici e paleoceanografici succedutisi in queste aree. I risultati documentano che la distribuzione delle diverse specie, il numero di individui e le variazioni nella morfologia di alcuni taxa sono correlate alle caratteristiche chimico-fisiche della colonna e alla disponibilità di nutrienti e di clorofilla. La seconda parte del lavoro di tesi ha previsto l’analisi degli isotopi stabili dell’ossigeno e del rapporto Mg/Ca in gusci di N. pachyderma (sin) prelevati da pescate di micro zooplancton (per tarare l’equazione di paleo temperatura) da un box core e da una carota provenienti dalla zona del Fronte Polare (Oceano Pacifico meridionale), al fine di ricostruire le variazioni di temperatura negli ultimi 13 ka e durante la Mid-Pleistocene Revolution. Le temperature, dedotte tramite i valori degli isotopi stabili dell’ossigeno, sono coerenti con le temperature attuali documentate in questa zona e il trend di temperatura è paragonabile a quelli riportati in letteratura anche per eventi climatici come lo Younger Dryas e il mid-Holocene Optimum. I valori del rapporto Mg/Ca misurato tramite due diverse tecniche di analisi (laser ablation e analisi in soluzione) sono risultati sempre molto più alti dei valori riportati in letteratura per la stessa specie. La laser ablation sembra carente dal punto di vista del cleaning del campione e da questo studio emerge che le due tecniche non sono comparabili e che non possono essere usate indifferentemente sullo stesso campione. Per quanto riguarda l’analisi dei campioni in soluzione è stato migliorato il protocollo di cleaning per il trattamento di campioni antartici, che ha permesso di ottenere valori veritieri e utili ai fini delle ricostruzioni di paleotemperatura. Tuttavia, rimane verosimile l’ipotesi che in ambienti particolari come questo, con salinità e temperature molto basse, l’incorporazione del Mg all’interno del guscio risenta delle condizioni particolari e che non segua quindi la relazione esponenziale con la temperatura ampiamente dimostrata ad altre latitudini. : Spatial and temporal distribution of modern planktonic foraminifera collected in different oceanographic regimes document that some species are reliable tracers of oceanographic change in surface and subsurface water. In order to determine the factors controlling the distribution of planktonic foraminifera as a proxy for reconstruction of palaeoenvironments, we present data on live assemblages collected in the Southern Ocean (Ross Sea and Polar Front Zone) and in the Mediterranean Sea (Tyrrhenian Sea). Results document that diversity of planktonic foraminifera, number of specimens and variations in test morphology are related to nutrient contents and to regional differences in water properties. Oxygen isotopic composition and Mg/Ca ratios were measured in the planktonic foraminifer Neogloboquadrina pachyderma (sin) from plankton tows (in order to select the paleotemperature equation) from a box core and a core collected in the Southern Ocean in order to reconstruct the temperature variation during the last 13 kyr and during the Mid-Pleistocene Revolution. Temperature estimates from δ18O of Neogloboquadrina pachyderma (sin) are consistent with today’s temperature and record the same trend evidenced in literature. Mg/Ca ratios have been investigated using LA-ICPMS and ultracleaning procedures on ‘bulk’ foraminifera followed by ICP-MS/ICP-AES analysis. Mg/Ca ratios are particularly high for all samples measured by both techniques and correlation of Mg/Ca with calcification temperature are not statistically significant. Laser ablation technique seems to be unsuitable for this kind of samples and in this area. Ultracleaning procedures were improved for polar samples in order to reconstruct paleotemperatures in this area. One more potential hypothesis for anomalous values is that foraminiferal Mg/Ca ratios at the PF of the Pacific Ocean may be significantly influenced by seawater carbonate chemistry, mainly in water masses with polar characteristics, including lower salinity.