REGISTRO DE LA RELACIÓN ISOTÓPICA DE CARBONO EN LA PALEOFLORA DE LA FORMACIÓN ISCHIGUALASTO (TRIÁSICO SUPERIOR), NOROESTE ARGENTINO: IMPLICACIONES PALEOATMOSFÉRICAS

Ano: 2011 | Volume: 14 | Número: 1

Autores: CARINA E. COLOMBI, ISABEL P. MONTAÑEZ, JUDITH T.PARRISH

Palavras-chave: carbono, isótopos, Formación Ischigualasto, paleoatmosfera, paleoflora, Triássico.

Resumo Português:

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 δ13C) and the ratio of carbon and nitrogen (C/N) applied to
Argentinean Triassic flora. The aim of this study is to chemically characterize 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 δ13C 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 δ13C 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 δ13C 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 Inglês:

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 = δ13C) 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 δ13C 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 δ13C 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 δ13C 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 δ13C 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.