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Sedimentological characterization of a sedimentary record from the Portimão Bank (SW Iberia): Late Quaternary-Holocene paleoenvironmental implications
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Over the centuries, Earth's oceans have served as repositories of invaluable historical data within their sedimentary layers. Deep-sea sedimentary archives collected through sedimentary cores constitute essential reservoirs of complete information for the reconstruction of paleoenvironments. The present study focuses on the re-examination of a sedimentary core, piston core named PC06, extracted at the base of the Portimão bank, located southwest of the Iberian margin. This core spans the last 49,000 years of Earth's history and was collected at a depth of 3 520 meters of water as part of the Spanish MONTERA project, entitled “Seamounts of the Southern Iberian Peninsula: tectonics and sedimentation” (CTM 2009-14157-C02 CSIC). The main objective of this work was to identify and characterize the paleoenvironmental conditions prevailing during this period, through a multidisciplinary study, including sedimentological, mineralogical, and geochemical analyses. Our analysis reveals environmental changes close to Portimão Bank during the Late Pleistocene and Holocene. Four lithofacies define distinct sedimentary units, reflecting conditions dating from 49,000 years BP to the present. Notable periods, including the Last Glacial Maximum and the Holocene, highlight the impact of climate, sea level changes, and ocean circulation and productivity on sediment characteristics. The study emphasizes the role of bottom currents and their potential link to deep water flow in the North Atlantic, and the presence of pyrite throughout the sedimentary record indicates the impact of anoxic conditions, influencing the transition from an anoxic environment to a well-oxygenated environment. Furthermore, the study highlights the complexity of deep-water transport, highlighting the influence of the Portimão Bank on sedimentation patterns. Overall, the analysis provides a nuanced understanding of the environmental evolution of the Portimão Bank over the past 49,000 years. These findings have broader implications for our understanding of past climatic and oceanographic conditions and their impact on sedimentation processes in this region.
O estudo dos sedimentos marinhos de grandes profundidades é fundamental para compreender o clima da Terra e os oceanos, uma vez que esses sedimentos contêm uma riqueza de dados relativos ao passado. Através da análise detalhada de amostras provenientes desses sedimentos, é possível reconstruir condições ambientais passadas, desvendando flutuações de temperatura, das correntes oceânicas e do nível do mar. A pesquisa paleoambiental constitui uma base sólida para nossos esforços em direção à preservação do futuro do planeta e ao fortalecimento da nossa resiliência diante dos desafios ambientais. Nesse contexto, o Golfo de Cadiz, localizado na confluência do Oceano Atlântico e do Mar Mediterrâneo, emergiu como uma região crucial para estudos paleoambientais, devido à sua singular dinâmica geológica e oceanográfica. O Monte de Portimão, um proeminente monte submarino situado na parte oeste do Golfo de Cadiz, exerce uma influência significativa nos processos sedimentares e oceanográficos dessa região. Várias iniciativas de pesquisa, incluindo o projeto espanhol MONTERA "Montes submarinos da Península Ibérica meridional: tectônica e sedimentação" (CTM 2009-14157-C02 CSIC), focaram seus esforços nessa região e resultaram na colheita de diversas amostras de sedimentos. Uma dessas amostras, a sondagem PC06, recuperada da base do Monte de Portimão a uma profundidade de 3.520 metros, é o foco central de nossa investigação. Os nossos principais objetivos envolvem uma análise multidisciplinar dessa sondagem, abrangendo os últimos 49.000 anos, com uma dupla ênfase: primeiro, decifrar as principais transformações paleoambientais registadas na sondagem e, segundo, desvendar a origem e natureza das lentículas pretas intercaladas ao longo do sedimento da sondagem. Através da aplicação de uma abordagem multidisciplinar, incluindo análises sedimentológicas, mineralógicas e geoquímicas, almejamos identificar as fontes dessas lentículas, elucidar os processos de deposição associados e avaliar as suas implicações paleoambientais durante um período relativamente pouco estudado. A nossa investigação da sondagem PC06 oferece perceções profundas sobre a complexa interação entre as flutuações do nível do mar, as correntes de fundo e a produtividade primária, que moldaram as sequências sedimentares no Golfo de Cadiz. A interpretação sedimentar-estratigráfica da sondagem PC06 fornece informações valiosas sobre as mudanças ambientais que ocorreram durante os períodos do Pleistoceno Tardio e Holoceno. Quatro principais litofácies (lama pirática, lama rica em matéria orgânica e pirita, lama rica em argila e lama pelágica) definem unidades sedimentares, cada uma refletindo condições e processos específicos. Períodos notáveis, como o Último Máximo Glacial e o Holoceno, destacam o impacto de condições climáticas, mudanças no nível do mar e circulação e produtividade oceânica nas características sedimentares. O registo sedimentar apresenta uma transição da predominância de sedimentos terrígenos durante o período glacial para a predominância de sedimentos (hemi)pelágicos no Holoceno. Essas mudanças são atribuídas à interação das oscilações do nível do mar, correntes de fundo e variações na produtividade oceânica. Durante o último período glacial, caracterizado por níveis do mar mais baixos, ocorreu um substancial influxo de sedimentos terrígenos de regiões costeiras expostas. A transição de lamas ricas em pirita e matéria orgânica para lamas ricas em argila durante o último máximo glacial representa uma mudança de condições anóxicas para condições bem oxigenadas, influenciada por alterações nos padrões oceanográficos. Picos distintos de silte e valores elevados da mediana granulométrica (D50) durante eventos climáticos específicos, como o ‘Younger Dryas’, destacam a profunda influência das correntes de fundo no transporte de sedimentos ao redor do Monte de Portimão. Essas correntes também impactam na erosão de características topográficas, incluindo o Monte de Portimão, e facilitam a formação de contourites. É interessante de notar que a abundância de coccolitoforídeos nas amostras sedimentares de PC06 durante o Holoceno aponta para uma maior produtividade oceânica, provavelmente impulsionada por temperaturas oceânicas mais quentes e maior insolação. A presença de pirita ao longo da sondagem indica o impacto de condições anóxicas, influenciando a transição de ambientes anóxicos para bem oxigenados. No entanto, é fundamental reconhecer as limitações deste estudo. Muitas questões persistem, enfatizando a necessidade de pesquisas adicionais para aprofundar a nossa compreensão dos processos sedimentares no Golfo de Cadiz, especialmente em regiões como o Monte de Portimão.
O estudo dos sedimentos marinhos de grandes profundidades é fundamental para compreender o clima da Terra e os oceanos, uma vez que esses sedimentos contêm uma riqueza de dados relativos ao passado. Através da análise detalhada de amostras provenientes desses sedimentos, é possível reconstruir condições ambientais passadas, desvendando flutuações de temperatura, das correntes oceânicas e do nível do mar. A pesquisa paleoambiental constitui uma base sólida para nossos esforços em direção à preservação do futuro do planeta e ao fortalecimento da nossa resiliência diante dos desafios ambientais. Nesse contexto, o Golfo de Cadiz, localizado na confluência do Oceano Atlântico e do Mar Mediterrâneo, emergiu como uma região crucial para estudos paleoambientais, devido à sua singular dinâmica geológica e oceanográfica. O Monte de Portimão, um proeminente monte submarino situado na parte oeste do Golfo de Cadiz, exerce uma influência significativa nos processos sedimentares e oceanográficos dessa região. Várias iniciativas de pesquisa, incluindo o projeto espanhol MONTERA "Montes submarinos da Península Ibérica meridional: tectônica e sedimentação" (CTM 2009-14157-C02 CSIC), focaram seus esforços nessa região e resultaram na colheita de diversas amostras de sedimentos. Uma dessas amostras, a sondagem PC06, recuperada da base do Monte de Portimão a uma profundidade de 3.520 metros, é o foco central de nossa investigação. Os nossos principais objetivos envolvem uma análise multidisciplinar dessa sondagem, abrangendo os últimos 49.000 anos, com uma dupla ênfase: primeiro, decifrar as principais transformações paleoambientais registadas na sondagem e, segundo, desvendar a origem e natureza das lentículas pretas intercaladas ao longo do sedimento da sondagem. Através da aplicação de uma abordagem multidisciplinar, incluindo análises sedimentológicas, mineralógicas e geoquímicas, almejamos identificar as fontes dessas lentículas, elucidar os processos de deposição associados e avaliar as suas implicações paleoambientais durante um período relativamente pouco estudado. A nossa investigação da sondagem PC06 oferece perceções profundas sobre a complexa interação entre as flutuações do nível do mar, as correntes de fundo e a produtividade primária, que moldaram as sequências sedimentares no Golfo de Cadiz. A interpretação sedimentar-estratigráfica da sondagem PC06 fornece informações valiosas sobre as mudanças ambientais que ocorreram durante os períodos do Pleistoceno Tardio e Holoceno. Quatro principais litofácies (lama pirática, lama rica em matéria orgânica e pirita, lama rica em argila e lama pelágica) definem unidades sedimentares, cada uma refletindo condições e processos específicos. Períodos notáveis, como o Último Máximo Glacial e o Holoceno, destacam o impacto de condições climáticas, mudanças no nível do mar e circulação e produtividade oceânica nas características sedimentares. O registo sedimentar apresenta uma transição da predominância de sedimentos terrígenos durante o período glacial para a predominância de sedimentos (hemi)pelágicos no Holoceno. Essas mudanças são atribuídas à interação das oscilações do nível do mar, correntes de fundo e variações na produtividade oceânica. Durante o último período glacial, caracterizado por níveis do mar mais baixos, ocorreu um substancial influxo de sedimentos terrígenos de regiões costeiras expostas. A transição de lamas ricas em pirita e matéria orgânica para lamas ricas em argila durante o último máximo glacial representa uma mudança de condições anóxicas para condições bem oxigenadas, influenciada por alterações nos padrões oceanográficos. Picos distintos de silte e valores elevados da mediana granulométrica (D50) durante eventos climáticos específicos, como o ‘Younger Dryas’, destacam a profunda influência das correntes de fundo no transporte de sedimentos ao redor do Monte de Portimão. Essas correntes também impactam na erosão de características topográficas, incluindo o Monte de Portimão, e facilitam a formação de contourites. É interessante de notar que a abundância de coccolitoforídeos nas amostras sedimentares de PC06 durante o Holoceno aponta para uma maior produtividade oceânica, provavelmente impulsionada por temperaturas oceânicas mais quentes e maior insolação. A presença de pirita ao longo da sondagem indica o impacto de condições anóxicas, influenciando a transição de ambientes anóxicos para bem oxigenados. No entanto, é fundamental reconhecer as limitações deste estudo. Muitas questões persistem, enfatizando a necessidade de pesquisas adicionais para aprofundar a nossa compreensão dos processos sedimentares no Golfo de Cadiz, especialmente em regiões como o Monte de Portimão.
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Arquivos sedimentares Paleoambientes Monte de Portimão Golfo de Cadiz Nível do mar Correntes de fundo