CaCO3 dissolution experiments in Paleocene-Eocene agglutinated benthic foraminifera from Zumaya (Basque-Cantabric Basin, Spain)

• Published in: Estudios Geológicos
• Main Authors: Arreguín-Rodríguez, G. J., Alegret, L.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Spanish
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2015
• Subjects: benthic foraminiferal extinction; Paleocene-Eocene; warming; ocean acidification; extinción; foraminíferos bentónicos; Paleoceno-Eoceno; calentamiento; acidificación; Inglés; Tuvo; Ocean acidification
• Online Access: http://estudiosgeol.revistas.csic.es/index.php/estudiosgeol/article/view/917; https://doi.org/10.3989/egeol.41758.330

The largest extinction of deep-sea benthic foraminifera in the Cenozoic occurred during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum event (PETM, ~55.8 Ma). Much has been speculated about the causes of such extinction, and proposed mechanisms include changes in productivity and/or oxygenation of bottom waters, metabolic changes and in the composition of the food supply to the seafloor, or the ocean acidification related to the massive input of isotopically light carbon into the ocean-atmosphere system, among others. Here we analyse ocean acidification as a potential triggering mechanism of the extinctions. The early Eocene at the Zumaya section (Basque-Cantabrian Basin) is marked by a 4 m-thick interval with a very low CaCO3 content. In order to analyse whether CaCO3 dissolution had a direct effect on the extinctions across the PETM, we car-ried out dissolution experiments on various species of agglutinated benthic foraminifera from Zumaya. In general, agglutinated species that do not disappear in the interval of most intense dissolution at Zumaya were not -or only slightly- affected by our dissolution experiments, since they do not have calcareous particles or cement. However, some species that went extinct or locally disappeared during the early Eocene, such as Dorothia cylindracea, Spiroplectammina spectabilis and Haplophragmoides cf. walteri, are resistant to dissolution. These results sug-gest that, in addition to ocean acidification, other factors must have contributed to the destabilization of benthic foraminiferal assemblages. Durante el evento de calentamiento global conocido como Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM por sus siglas en inglés; hace ~55.8 Ma) tuvo lugar la mayor extinción de foraminíferos bentónicos de medios profundos de todo el Cenozoico. Mucho se ha especulado sobre las causas de dicha extinción, que incluyen cambios en la productividad y/o en la oxigenación de las aguas, cambios metabólicos y en la composición del aporte alimenticio al fondo marino, o la acidificación de los océanos relacionada con el aporte masivo de isótopos de carbono ligero al sistema océano-atmósfera, entre otros. En el presente estudio se analiza el potencial de la acidificación como agente desencadenante de las extinciones. En el corte de Zumaya (Cuenca Vasco-Cantábrica), el Eoceno inicial está marcado por un intervalo de 4 m con muy bajo contenido en CaCO3. Con el fin de analizar si la disolución del carbonato tuvo una incidencia directa sobre las extinciones del PETM, se han realizado experimentos de disolución en diversas especies de foraminíferos bentónicos aglutinados procedentes de Zumaya. En general, las especies aglutinadas que no desaparecen en el intervalo de máxima disolución en Zumaya son aquellas que fueron poco o nada afectadas por los experimentos de disolución, pues no presentan partículas y/o cemento calcáreo. No obstante, algunas especies que se extinguieron y/o desaparecieron localmente durante el Eoceno inicial, como Dorothia cylindracea, Spiroplectammina spectabilis y Haplophragmoides cf. walteri, resultaron ser resistentes a la disolución. Estos resultados sugieren que, además de la acidificación, debieron darse otros factores que contribuyeron a la desestabilización de las asociaciones de foraminíferos bentónicos.