Registro de la relación isotópica de carbono en la paleoflora de la Formación Ischigualasto (Triásico Superior), noroeste Argentino: implicaciones paleoatmosféricas

Carina Colombi, Isabel Montañez, Judith Parrish
2011 Revista Brasileira de Paleontologia  
FLORAL CARBON ISOTOPIC RECORD, ISCHIGUALASTO FORMATION (UPPER TRIASSIC), NORTHWEST OF ARGENTINA: PALEOATMOSPHERIC IMPLICATIONS. The Upper Triassic Ischigualasto Formation carries a well-preserved flora in the mid-upper portion (~225 Ma Carnian) . This contribution is the first detailed study of the isotopic ratios (i.e. 13 Carbon vs. Carbon 12 δ 13 C) and the ratio of carbon and nitrogen (C/N) applied to Argentinean Triassic flora. The aim of this study is to chemically characterize this
more » ... cterize this Triassic flora and provide data for this portion of the Pangea to be used in chemostratigraphic correlation as well as to analyze changes in the global carbon cycle. A total of 97 samples were analyzed, mainly of cuticle. The isotopic values of the samples indicate minimal diagenetic or taphonomic alteration, validating the interpretations reached. A detailed analysis of the isotopic values of this paleoflora documents minor variation in δ 13 C characteristic of differences in levels of local water-stress and of floral composition variations. Discarding minor variations, a mean value of the carbon isotope ratio of paleoflora Ischigualasto Formation of -25.4‰ was obtained within a range from -27.4 to -23.7‰, according to the average values of C3 plants. This value is consistent with the δ 13 C values reported for terrestrial plant fossils from other Upper Triassic successions worldwide, however is enriched by about 3 ‰ with respect to the Middle Triassic plants. This migration towards more positive values of δ 13 C coincide with those observed in marine carbonates and paleosols during the same time-interval, indicating a possible disturbance in the carbon cycle during Early Mesozoic. Finally, a paleo-atmosphere isotopic composition of -6.1‰ was estimated, which differs by ~ 0.5 ‰ from that inferred using the marine carbonate proxy for the ocean-reservoir. This difference can be the response of the oxygen to carbon dioxide ratio in the paleo-atmosphere, which produces differences in the plant isotopic fractionation, diagenesis in the marine carbonates or hydric-stress alteration of the Ischigualasto flora. RESUMO -A Formação Ischigualasto (Triássico Superior) é portadora de uma paleoflora muito bem preservada na sua porção médio-superior (~225 Ma.). No presente trabalho são detalhados os primeiros estudos isotópicos (i.e. carbono 13 vs. Carbono 12 = δ 13 C) e a relação entre carbono e nitrogênio (C/N) aplicados à flora triássica argentina. Estes estudos foram direcionados para caracterizar quimicamente esta flora e fornecer dados para esta área do Pangea, a fim de permitir a correlação quimioestratigráfica e a análise das variações no ciclo do carbono. Foram estudadas 97 amostras, principalmente de cutículas. Os valores de δ 13 C dessas amostras não apresentam sinais de alteração diagenética nem tafonômica, fatos que validam as interpretações alcançadas. A análise detalhada dos valores das relações isotópicas desta paleoflora permitiu encontrar variações menores de δ 13 C segundo diferentes condições de estresse de água e segundo o tipo de matéria vegetal analisadas. Descartando as variações menores, obteve-se um valor médio de δ 13 C para a paleoflora da Formação Ischigualasto de -25,4‰, com intervalo de -27,4‰ a -23,7‰, de acordo com os valores médios das plantas C3 atuais. Este valor coincide com o de outras plantas terrestres do Neotriássico no resto do mundo, embora com enriquecimento de aproximadamente 3‰ em relação às do Mesotriássico. Esta variação encontra valores mais positivos de δ 13 C coincidentes com os observados em carbonatos marinhos e nos paleosolos no mesmo intervalo temporal, indicando uma possível perturbação no ciclo do carbono durante o Eomesozóico. Finalmente, determinou-se a composição isotópica do carbono paleoatmosférico de -6,1‰, que difere em ~0,5‰ dos valores estimados para o reservatório oceânico. Esta diferença pode corresponder à relação entre o oxigênio e o dióxido de carbono paleoatmosférico, que gera diferentes fracionamentos isotópicos nas plantas, a ligeira diagênese nos carbonatos ou uma ligeira alteração dos valores da flora por estresse hídrico.
doi:10.4072/rbp.2011.1.04 fatcat:ou4wsi2ccfelrood6wpajiifyq