Четвертичные кремневые микрофоссилии экваториальной Атлантики и их роль в палеоокеанологических реконструкциях

В данной работе проанализированы количественное распределение и таксономический состав кремневых микрофоссилий – диатомей и радиолярий – в глубоководной колонке АНС-33047 (08°16,380′ с. ш., 31°42,870′ з. д., глубина океана 4027 м, длина разреза 516 см), отобранной в южной части котловины Зеленого Мыса в восточной экваториальной области Атлантического океана. В сообществе радиолярий выделены две экологические группы видов: тропико-экваториальная и североатлантическая умеренного пояса. Комплекс ископаемых диатомовых водорослей представлен преимущественно тропико-экваториальными видами, а также пресноводными диатомеями, которые могут служить индикаторами эолового переноса взвеси из Африки. По вариациям численности диатомей и радиолярий установлено, что накопление кремнезема в экваториальной зоне в четвертичном периоде было пульсирующим: интервалы сравнительно интенсивного накопления кремнезема сменялись периодами резкого ослабления. Доминирующими в накоплении кремнезема в течение кратковременных интервалов морских изотопных стадий (МИС) 13–8 были как диатомеи, так и радиолярии – их повышенные концентрации в осадках возрастом около 513, 430, 300 и 250 тыс. лет, вероятно, отражают проникновение в район исследования высокопродуктивных вод экваториальной дивергенции. В пределах МИС 7–1 общая низкая численность диатомей на фоне преобладания радиолярий в отдельных интервалах позволяет предполагать существование менее продуктивных условий в поверхностном слое и попеременном влиянии глубоководного палеоапвеллинга, прежде всего на подповерхностную среду. Зарегистрированный в МИС 12 пик численности пресноводных диатомей, по-видимому, связан с поступлением эолового материала с африканского континента в результате усиления тропического восточного ветра и активизации процессов дефляции.

1. Атлас микроорганизмов в донных осадках океанов (диатомеи, радиолярии, силикофлягелляты, кокколиты) / под ред. А.П. Жузе. М.: Наука, 1977. 196 с.

2. Афанасьева М.С., Амон Э.О., Болтовской Д. Экология и биогеография радиолярий: новый взгляд на проблему. Часть 1. Экология и тафономия // Литосфера. 2005. № 3. С. 31–56.

3. Бубнова Е.С., Капустина М.В., Кречик В.А., Сивков В.В. Распределение взвеси в поверхностном слое восточно-экваториальной Атлантики // Океанология. 2020. Т. 60. № 2. С. 259–267.

4. Диатомовые водоросли СССР: ископаемые и современные. Т. 1 / под ред. А.И. Прошкина-Лавренко, З.И. Глезер, А.П. Жузе, И.В. Макарова, В.С. Шешуковой-Порецкой. Ленинград: Наука, 1974. 403 с.

5. Кеннет Дж. Морская геология: в 2 т. / пер. с англ. М.: Мир, 1987. Т. 2. 384 с.

6. Матуль А.Г. Распределение радиолярий в поверхностном слое осадков Северной Атлантики // Океанология. 1989. Т. 29. № 6. С. 992–998.

7. Свальнов В.Н., Казарина Г.Х. Диатомовые илы среднего Каспия // Океанология. 2008. Т. 48. № 4. С. 634–640.

8. Abelmann A., Brathauer U., Gersonde R., Sieger R., Zielinski U. Radiolarian-based transfer function for estimation of sea surface temperatures in the Southern Ocean (Atlantic sector), Paleoceanography, 1999, vol. 14, no. 3, p. 410–421.

9. Abelmann A., Gowing M.M. Spatial distribution of living polycystine radiolarian taxa – baseline study for paleoenvironmental reconstruction in the Southern Ocean (Atlantic sector), Marine Micropaleontology, 1997, vol. 30, no. 1–3, p. 3–28.

10. Anderson O.R., Bryan M., Bennett P. Experimental and observational studies of radiolarian physiological ecology: 4. Factors determining the distribution and survival of Didymocyrtis tetrathalamus tetrathalamus with implications for paleoecological interpretations, Marine Micropaleontology, 1990, vol. 16, no. 3–4, p. 155–167.

11. Berger W.H. Planktonic foraminifera: selective solution and paleoclimatic interpretation, Deep-Sea Research, 1968, vol. 15, p. 31–43.

12. Boltovskoy D., Correa N. Planktonic equatorial diversity troughs: fact or artifact? Latitudinal diversity gradients in Radiolaria, Ecology, 2017, vol. 98, no. 1, p. 112–124.

13. Boltovskoy D., Uliana E., Wefer G. Seasonal variation in the flux of microplankton and radiolarian assemblage compositions in the northeastern tropical Atlantic at 2,195 m, Limnology and Oceanography, 1996, vol. 41, no. 4, p. 615–635.

14. Bourlès B., Gouriou Y., Chuchla R. On the circulation in the upper layer of the western equatorial Atlantic, Journal of Geophysical Research: Oceans, 1999, vol. 104, no. C9, p. 21151–21170.

15. Goll R.M., Bjørklund K.R. Radiolaria in surface sediments of the North Atlantic Ocean, Micropaleontology, 1971, vol. 17, no. 4, p. 434–454. H ein J.R., Parrish J.T. Distribution of siliceous deposits in space and time, Siliceous sedimentary rock-hosted ores and petroleum, 1987, p. 10–57.

16. Hormann V., Lumpkin R., Perez R.C. A generalized method for estimating the structure of the equatorial Atlantic cold tongue: application to drifter observations, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 2013, vol. 30, no. 8, p. 1884–1895.

17. Kamikuri S.I., Motoyama I., Nishi H., Iwai M. Neogene radiolarian biostratigraphy and faunal evolution rates in the eastern equatorial Pacific ODP Sites 845 and 1241, Acta Palaeontologica Polonica, 2009, vol. 54, no. 4, p. 713–742.

18. Kuleshova L.A., Bashirova L.D., Matul A.G. et al. Chan ging sea-surface and deep-water conditions in the southern Cape Verde Basin during the mid-Pleistocene to Holocene, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2022, vol. 594, p. 110921.

19. Lange C.B., Treppke U.F., Fischer G. Seasonal diatom fluxes in the Guinea Basin and their relationships to trade winds, hydrography and upwelling events, Deep Sea Research, рart I, Oceanographic Research Papers, 1994, vol. 41, no. 5–6, p. 859–878.

20. Lisiecki L.E., Raymo M.E. A Pliocene – Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records, Paleoceanography, 2005, vol. 20, PA1003, p. 1–17.

21. Lisitzin A.P. The silica cycle during the last ice age, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 1985, vol. 50, p. 241–270.

22. Matul A., Mohan R. Distribution of polycystine radiolarians in bottom surface sediments and its relation to summer sea temperature in the high-latitude North Atlantic, Frontiers in Marine Science, 2017, vol. 4, p. 330.

23. Mix A.C., Morey A.E. Climate Feedback and Pleistocene Variations in the Atlantic South Equatorial Current, The South Atlantic: Present and Past Circulation, G. Wefer, W.H. Berger, G. Siedler, D.J. Webb (eds.), Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1996, p. 503–525.

24. Nigrini C. Radiolaria in pelagic sediments from the Indian and Atlantic Oceans, Bulletin of the Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, La Jolla, California, 1967, vol. 11, p. 1–125.

25. Peterson R.G., Stramma L. Upper-level circulation in the South Atlantic Ocean, Progress in oceanography, 1991, vol. 26, no. 1, p. 1–73.

26. Pokras E.M. Diatom record of late Quaternary climatic change in the eastern equatorial Atlantic and tropical Africa, Paleoceanography, 1987, vol. 2, no. 3, p. 273–286.

27. Pokras E.M., Mix A.C. Eolian evidence for spatial variability of Late Quaternary climates in tropical Africa, Quaternary Research, 1985, vol. 24, no. 2, p. 137–149.

28. Portilho-Ramos R.C., Chiessi C.M., Zhang Y. et al. Coupling of equatorial Atlantic surface stratification to glacial shifts in the tropical rainbelt, Scientific Reports, 2017, vol. 7, p. 1561.

29. Racki G., Cordey F. Radiolarian palaeoecology and radiolarites: is the present the key to the past? Earth-Science Reviews, 2000, vol. 52, no. 1–3, p. 83–120.

30. Ravelo A.C., Fairbanks R.G., Philander S.G.H. Reconstructing tropical Atlantic hydrography using planktonic foraminifera and an ocean model, Paleoceanography, 1990, vol. 5, no. 3, p. 409–431.

31. Romero O.E., Lange C.B., Fischer G., Treppke U.F., Wefer G. Variability in Export Production Documented by Downward Fluxes and Species Composition of Marine Planktic Diatoms: Observations from the Tropical and Equatorial Atlantic, Use of Proxies in Paleoceanography, G. Fischer, G. Wefer (eds.), Springer, Berlin, Heidelberg, 1999, p. 365–392.

32. Romero O.E., Fischer G., Lange C.B., Wefer G. Siliceous phytoplankton of the western equatorial Atlantic: sediment traps and surface sediments, Deep Sea Research, рart II, Topical Studies in Oceanography, 2000, vol. 47, no. 9–11, p. 1939–1959.

33. Sarmiento J.L., Gruber N. Ocean Biogeochemical Dynamics, Princeton, Woodstock, Princeton University Press, 2006, 503 p. Schneider T., Bischoff T., Haug G.H. Migrations and dynamics of the intertropical convergence zone, Nature, 2014, vol. 513, p. 45–53.

34. Schrader H., Swanberg I.L., Burckle L.H., Grønlien L. Diatoms in recent Atlantic (20° S to 70° N latitude) sediments: abundance patterns and what they mean, Twelfth International Diatom Symposium, Developments in Hydrobiology, H. van Dam (ed.), Springer, Dordrecht, 1993, vol. 90, p. 129–135.

35. Stramma L., Hüttl S., Schafstall J. Water masses and currents in the upper tropical northeast Atlantic off northwest Africa, Journal of G eophysical Research: Oceans, 2005, vol. 110, no. 12, C12006.

36. Stramma L., Schott F. The mean flow field of the tropical Atlantic Ocean, Deep-Sea Research, рart II, Topical Studies in Oceanography, 1999, vol. 46, no. 1–2, p. 279–303.

37. Takahashi K. Radiolaria: flux, ecology, and taxonomy in the Pacific and Atlantic, Ocean Biocoenosis Series, S. Honjo (ed.), Woods Hole Oceanographic Institution Press, 1991, no. 3, p. 1–303.

38. Treppke U.F., Lange C.B., Wefer G. Vertical fluxes of diatoms and silicoflagellates in the eastern equatorial Atlantic, and their contribution to the sedimentary record, Marine Micropaleontology, 1996, vol. 28, no. 1, p. 73–96.

39. Tubul Y., Koren I., Altaratz O. The tropical Atlantic surface wind divergence belt and its effect on clouds, Earth System Dynamics, 2015, vol. 6, no. 2, p. 781–788.

40. Vilela I., Araujo M., Tyaquiçã P., Veleda D. Empirical orthogonal function analysis of satellite-derived currents in the tropical Atlantic, Tropical oceanography, 2018, vol. 46, no. 2, p. 1–24.

41. Zielinski U., Gersonde R., Sieger R., Fütterer D. Quaternary surface water temperature estimations: Calibration of a diatom transfer function for the Southern Ocean, Paleoceanography, 1998, vol. 13, no. 4, p. 365–383.