Abundância e Biomassa de Bolivina ordinaria ao Longo do Quaternário: Estudo Aplicado à Paleocirculação e Paleoprodutivade Marinha na Bacia de Pelotas

Abstract

Foraminíferos são amplamente utilizados como proxies oceanográficos devido a sua abundância, rápida resposta às alterações ambientais e potencial de preservação das suas testas. Dessa forma, proxies baseados em espécies ou associações de foraminíferos bentônicos podem ser utilizados para reconstruir diversos parâmetros oceanográficos, como distribuição de massas de águas, teor de oxigênio e fluxo de matéria orgânica para o fundo oceânico. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as respostas biométricas da espécie Bolivina ordinaria aos períodos de flutuações na produtividade primária e variações na circulação oceânica, ao longo do Quaternário tardio, no talude da Bacia de Pelotas. Para isso, foram usadas fotomicrografias digitais e medidas automatizadas das testas, obtidas pelo software AxioVision (Zeiss) e pelo pacote ForImage, disponível no software R. O estudo baseou-se na análise de 947 testas de B. ordinaria, provenientes de 58 amostras distribuídas ao longo dos testemunhos SIS-188, SIS-249 e REG-566, coletados nas profundidades de 1514 m, 2091 m e 2460 m, respectivamente. A forte correlação estatística entre o comprimento e o volume da testa de cada espécime, nos permitiu utilizar um modelo de regressão linear para complementar a série de dados sem a necessidade de aquisição de imagens 3D de todos os organismos analisados. Nestes testemunhos foram identificadas dez espécies da família Bolivinitidae: B. compacta, B. doniezi, B. lowmani, B. ordinaria, Bolivina sp., B. striatula, Brizalina sp., Brizalina spinescens, Brizalina subaenariensis, Brizalina subspinescens. B. ordinaria foi a espécie mais abundante da família, com distribuição na forma de picos ao longo dos estágios isotópicos marinhos (EIM) 5 a EIM 1. Quanto ao tamanho, foram observados comprimentos de testas maiores no EIM 5 (SIS-249) e menores no EIM 2 (SIS-188). A biomassa acumulada foi maior no EIM 5 (interglacial) do testemunho SIS-249 e menor no EIM 3 do SIS-188. As flutuações observadas na abundância e biomassa de B. ordinaria são compatíveis com as mudanças nas variações do nível do mar; na distribuição das massas d´água (APAN e ACS) e na produtividade primária ocorrida entre os períodos interglaciais e glaciais. Os resultados sugerem que esta espécie infaunal (intermediária profunda) é favorecida pelo aporte regular de matéria orgânica refratária durante os períodos mais quentes, perdendo a competição com outras espécies da infauna rasa e epifauna durante os períodos glaciais, quando aumenta o fluxo de matéria orgânica lábil.

Foraminifers are widely used as oceanographic proxies due to their high abundance, rapid response to environmental changes and the tests’ preservation potential. Proxies based on species or associations of benthic foraminifera are used to reconstruct several oceanographic parameters, such as distribution of water masses, oxygen content and organic matter fluxes to the ocean floor. The objective of this research is to evaluate the biometric responses of the species Bolivina ordinaria to the periods of fluctuations in primary productivity and variations in ocean circulation on the continental slope of the Pelotas Basin during the late Quaternary. The study was based on the analysis of 947 tests of B. ordinaria, from 58 samples distributed along the cores SIS 188, SIS 249 and REG 566, collected at depths of 1514 m, 2091 m and 2460 m, respectively. Digital photomicrographs and automated measurements of the tests were obtained using the AxioVision (Zeiss) image acquisition software and ForImage package (R).The strong statistical correlation between the length and volume of the tests for this species, allowed the use of a linear metric model to complement the data series, without the need to acquire 3D images of all analyzed specimens. In these cores, ten species of the Bolivinitidae family were identified: B. compacta, B. doniezi, B. lowmani, B. ordinaria, Bolivina sp., B. striatula, Brizalina sp., Brizalina spinescens, Brizalina subaenariensis, Brizalina subspinescens. B. ordinaria was the most abundant species of this family. About the lenght, higher values were observed in MIS 5 (SIS 249) and lower in MIS 2 (SIS 188). The accumulated biomass was also higher in MIS 5 (interglacial) of the SIS 249 core and lower in MIS 3 of SIS 188. The fluctuations observed in the abundance and biomass of B. ordinaria are compatible with the changes in the sea level, in the distribution of the water masses (NADW and UCPW) and primary productivity that occurred between the interglacial and glacial periods. The results suggest that this intermediary-deep infaunal species is favored by the regular supply of refractory organic matter during the warmer periods, losing competition with other species of the shallow infauna and epifauna during the glacial periods, when the labile organic matter flow increases.