domingo, 12 de abril de 2015

La Curiosa preservación de conchas aragoníticas en moluscos y su yacimiento en el Jurásico del SW de Bretaña

La Curiosa preservación de conchas aragoníticas en moluscos y su yacimiento en el Jurásico del SW de Bretaña


Figura 1. Reconstrucción ambiental del modelo de Reacción de oxidación del sulfuro (SOR). A, en condiciones oxigenadas, colonización bentónica, con las criaturas nectónicas que habitan en la columna superior de agua. El sulfuro de hidrógeno del sedimento reacciona con el oxígeno en la columna de agua, la reducción del pH en la interfase agua-sedimento, la disolución de aragonito no tamponada por el sedimento de carbonato. 1, la disolución (sin techo)  del ammonites. 2, ammonites en ángulo, en parte disolución, exponiendo algunas cámaras. B, durante los períodos de estratificación, la cantidad de oxígeno en la columna de agua inferior disminuye, restringiendo tanto la disolución de la aragonita y la colonización bentónica. 3, conservacion de ammonites durante el ciclo anóxico. Si está cubierto con sedimento se conservará su conjunto.

Introducción

Como bien sabemos, las conchas de muchos de los organismos, actuales y ya extintos están compuestas por el polimorfo inestable del Carbonato cálcico (CaCO3), aragonito, el cual es metaestable ya que tiende a transformarse en calcita (polimorfo estable).Así bien es inusual encontrarse en conchas fósiles la composición original, pero no en todos los lugares es así, ya que dadas unas condiciones determinadas de anoxia es propenso a que dichas conchas no se disuelvan tal y como ocurre en la Formación Blue Lias en Lyme Regis (Dorset, Reino Unido), en concreto aparece un pavimento excepcional de grandes y abundantes ammonites que se acumularon durante un período de profunda condensación sedimentaria.
A continuación explicaré como se produce la inhibición de la transformación y la descripción de la abundancia de ammonites en el yacimiento de este lugar.

Preservación de conchas

La disolución del aragonito se produce cuando el pH del agua intersticial se reduce por la oxidación de sulfuro de hidrógeno cerca de la interfase agua-sedimento. La evidencia sugiere que, en este caso, las concentraciones de oxígeno en la columna de agua fueron bajas durante la deposición. Esto inhibe la oxidación de los sulfuros y el correspondiente descenso del pH, permitiendo al aragonito para sobrevivir el tiempo suficiente. El modelo preservacional presentado aquí implica que la pérdida diagenética de aragonito será mayor en aquellas áreas donde el sedimento-disóxico anóxica se encuentra debajo de un cuerpo de agua óxica pero menos que el sedimento y el agua suprayacente se agota en oxígeno. Desafortunadamente, esto implica que el sesgo preservacional a través de la pérdida de aragonita será mayor en aquellas biotopos que suelen ser más diversa y menos donde la biodiversidad es más bajo debido a la restricción de oxígeno.
El aragonito se disuelve a un pH superior a la calcita (pH 7,8; Tynan y Opdyke 2011 )) y es menos probable que se conserve en la roca. Por ejemplo, se ha estimado que el 50% de todos los sedimentos de carbonato son geológicamente conservados pero sólo 10% de granos aragoníticos escapan de la disolución (Ku et al. 1999 ; James et al . 2005 ). Esta disolución preferencial tiene implicaciones para nuestra comprensión de la productividad carbonato y el registro fósil.

Todos los sedimentos marinos contienen zonas de reducción de bacterias en las capas. El oxígeno sólo puede difundirse en el primer centímetro de sedimento de la columna de agua situada por encima (Ku et al.1999 ), y las bacterias que respiran crean rápidamente condiciones anóxicas a menos que haya un suministro continuo de oxígeno. En un medio ambiente marino la reducción de sulfato bacteriano se produce muy cerca de la interfase agua-sedimento, como las bacterias utilizan sulfato de agua de mar y producen sulfuro de hidrógeno (Ku et al . 1999 ; Sanders 2003 ; Wheeley et al . 2008 ) como un subproducto metabólico (Ec . (1) ):
(Ec. El ácido carbónico a partir de (1)) puede reaccionar con el calcio para formar carbonato de calcio, se da el aumento de la alcalinidad, o disminución del pH del agua intersticial si no está disponible de calcio (Ec. (2) ):
(Ec. El sulfuro de hidrógeno a partir de (1) ) puede reaccionar con el oxígeno para formar ácido sulfúrico (Ec. (3) ), reduciendo sustancialmente el pH-agua de los poros:
Si no hay oxígeno presente, el sulfuro de hidrógeno no se oxida y, por tanto, no afectará el pH del agua intersticial (Ku et al . 1999 ). Este conjunto de reacciones químicas que se califica aquí la reacción de oxidación de sulfuro (SOR). Es el resultado de pH reducido y disolución de ahí que el aragonito se dé en ambientes sedimentarios anóxicos. En la figura 1 se esquematizan ambos procesos.

El yacimiento

La Formación Blue Lias se estableció en un mar epicontinental poco profunda en unos 30-35o norte. Se encuentra con unos 26 m de espesor, y se compone de capas-decimétricas de esquisto negro, margas y calizas diagenética, cada uno con diferentes niveles de bioturbación y contenido de carbonato (Lang 1924 ; Hallam 1960 ; Weedon 1985 ; Moghadam & Paul 2000 ; Arzani 2006 ).

La capa 29 es una capa de piedra caliza de 0.18 m de espesor aproximadamente 18 m por encima de la base de la formación. Contiene una capa de 0,08 m (Fig.2), caracterizado por grandes ammonites que cubren hasta el 40% de la superficie, además, se incluyen otros organismos como crinoideos desarticulados, fragmentos de conchas de braquiópodos y bivalvos, restos de ictiosaurio, espinas de equinodermos y gasterópodos. Trazas fósiles como: Chondrites, Thalassinoides, Rhizocorallium, Diplocriterion and Rosallia.
Figura 2 Detalle de la capa 29 a escala.Medida en centimetros.

La gran cantidad de ammonites en esta capa es inusual ya sea dentro de esta formación como en otros lugares en el registro geológico lo cual hace muy particular a este yacimiento (lagerstätte concentration). Las conchas se encuentran ordenadas por tamaños. No está muy clara su explicación podría deberse a una zona de cría.
Muchos cefalópodos actuales como Loligo opalescens, se juntan para la cría y mueren al poco tiempo, pero en esta capa se descarta esa opción ya que existe una población amplia con diferentes diámetros de concha, no solo de adultos reproductores. Además tras la muerte las conchas flotaban por lo que la primera hipótesis queda descartada. Las conchas pudieron ser transportadas por una corriente y juntarse en un mismo lugar antes de hundirse pero tendría epibiontes incrustantes que no tiene. La clasificación por tamaño también se podría esperar en una acumulación de corriente mediada, y no se observa.
Por eliminación, podemos deducir que hubo un período de condensación estratigráfica. Es la explicación más plausible para la alta densidad observada en esta cama, aunque otros autores (por ejemplo, Doyle y Macdonald ( 1993 ) y las referencias contenidas dentro) han observado cómo los otros mecanismos han afectado a otras conchas acumuladas. La condensación de la capa 29 se ve apollada de varios períodos de entierro y exhumación, indicados por ammonites 'sin techo' rellenados con mástil de dientes de perro y la presencia de concha y fragmentos de ammonites.

Referencias bibliográficas

Artículo original:
Jordan, N., Allison, P.A., Hill, J., Sutton, M.D. 2015: Not all aragonitic molluscs are missing: taphonomy and significance of a unique shelly lagerst€atte from the Jurassic of SW Britain. Lethaia, DOI: 10.1111/let.12126.


Referencias citadas del articulo de procedencia:
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1 comentario:

Manuel Hernández Fernández dijo...

Se te ha escapado un nombre científico que ni siquiera has identificado como tal (Loligo opalescens), ¿quizás porque es de una especie actual?. Arréglalo.