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Application of the Modern Analog Technique (MAT) of Sea Surface Temperature Estimation to Middle Pliocene North Pacific Planktonic Foraminifer Assemblages

Harry J. Dowsett and Marci M. Robinson

 

Resumen en Español

Aplicación de la Técnica Analógica Moderna (TAM) de la Estimación de Temperaturas de la Superficie Marina a las asociaciones de foraminíferos planctónicos del Plioceno medio norpacífico

Se compararon sesenta y dos muestras pliocénicas del Pacífico noroccidental, procedentes del Deep Sea Drilling Project, Sites 445 y 466 y del Ocean Drilling Program Site 769, con 499 muestras modernas de cimas de sondeos realizados en el océano Pacífico, utilizando como medida de disimilitud la distancia de la cuerda al cuadrado. Muchas muestras exhiben altos índices de disimilitud que pueden explicarse en función de diferencias en la composición de las asociaciones debidas a una disolución generalizada y/o a la evolución. Para estimar las SST pliocénicas de utilizaron las medias ponderadas de las temperaturas de las aguas superficiales (SST), invernales y estivales, de los cinco análogos modernos más próximos de cada muestra fosilífera. Los resultados muestran un escaso a nulo calentamiento durante el Plioceno medio en las bajas latitudes (Site 769) mientras que al norte del mar de las Filipinas (Site 445) hay aumentos entre 2ºC y 4ºC de la temperatura invernal y, posiblemente, de 1ºC de la estival. Estos datos, combinados con otras estimaciones de la SST en el Pacífico noroccidental, sugieren una intensificación del flujo de calor oceánico meridional, similar al que se encuentra en el Atlántico norte durante la misma parte del Plioceno.

PALABRAS CLAVE: Plioceno, foraminíferos planctónicos, SST, Pacífico, analogía

Résumé en Français

Application de la technique des analogues modernes (TAM) pour l’estimation des températures de surface de l’océan aux assemblages de foraminifères du Pliocène moyen dans le nord de l’océan Pacifique

Soixante-douze échantillons des sites 445 et 463 du Deep Sea Drilling Project et du site 769 du Ocean Drilling Program dans le nord-ouest de l’océan Pacifique sont comparés à 499 échantillons modernes des sommêts de carrottes récoltées dans l’océan Pacifique, en utilisant la mesure de différence du carré de la distance chorde. Plusieurs échantillons démontrent des degrés de différence pouvant être expliqués par la dissolution et/ou par l’évolution affectant les assemblages fossiles. Les températures Pliocènes en surface de l’océan (TSO) furent estimés a partir des cinq analogues modernes les plus proches de chaque échantillon fossile en se servant des moyennes pesées des TSO d’hiver et d’été. Les resultats ne montrent pas de réchauffement au Pliocène moyen en basse latitude (site 769) mais montrent un réchauffement de 2 C à 4 C en hiver et possiblement de 1 C en été au nord de la mer des Philippines (site 445). Ces données, en conjonction avec d’autres estimés des TSO Pliocènes dans le nord-ouest de l’océan Pacifique, suggèrent un transfert méridional océanique de chaleur plus poussé, semblable à celui trouvé lors du Pliocène moyen dans le nord de l’océan Atlantique.

Mots clés: Pliocène, foraminifères planctoniques, température de surface de l’océan, Pacifique, analogue

Deutsche Zusammenfassung

Anwendung der "Modern Analog Technique" (MAT) für Abschätzungen der Meeresoberflächentemperatur auf Foraminiferengemeinschaften aus dem Mittel-Pliozän des Nord Pazifik

72 Proben von Deep Sea Drilling Project Sites 445 und 463, sowie Ocean Drilling Program Site 769 im nordwestlichen Pazifik wurden mit 499 Oberflächenproben (Kernproben) aus dem Pazifik mit Hilfe des "squared chord distance dissimilarity" Masses verglichen.Viele Proben zeigen einen hohen Grad an Verschiedenheit, die durch starke Lösung und/oder evolutionäre Prozesse erklärt werden können und die Zusammensetzung der fossilien Faunengemeinschaften verändert haben. Gewichtete Mittel der Winter- und Sommer-Oberflächentemperaturen (SST) aus den ähnlichsten fünf modernen Analogen jeder Fossilien führenden Probe wurden zur Bestimmung der pliozänen Meeresoberflächentemperaturen benutzt. Die Ergebnisse zeigen keine oder wenig mittelpliozäne Erwärmung in niedrigen Breiten (Site 769) und Erwärmung von 2 - 4 ° ;C im Winter und möglicherweise 1 ° ;C im Sommer wenig nördlich der Philippinischen See (Site 445). Diese Ergebnisse, zusammen mit anderen Schätzungen pliozäner Meeresoberflächentemperaturen im nordwestlichen Pazifik, lassen einen verstärkten meridionalen ozeanischen Wärmefluss vermuten, ähnlich wie im Nord-Atlantik im gleichen Abschnitt des Pliozän.

Italian

L'APPLICAZIONE ALLE ASSOCIAZIONI DI FORAMINIFERI PLANCTONICI DEL PLIOCENE MEDIO DELL'OCEANO PACIFICO SETTENTRIONALE DELLA TECNICA DEGLI ANALOGHI ATTUALI PER LA STIMA DELLA TEMPERATURA DELLA SUPERFICIE MARINA

Settantadue campioni provenienti dai siti 445 e 463 del Progetto di Perforazione del Mare Profondo (Deep Sea Drilling Project, o DSDP) e dal sito 769 del Programma di Perforazione Oceanica (Ocean Drilling Program, o ODP) nell'Oceano Pacifico nord-occidentale, sono stati paragonati a 499 campioni attuali provenienti dalla sommita' di carote perforate nell'Oceano Pacifico usando la distanza della corda quadrata (Square Chord Distance, o SCD) come misura di dissimilitudine. Molti campioni mostrano alti livelli di dissmilitudine che possono essere spiegati tramite dissoluzione pervasiva e/o evoluzione, che cambierebbero la composizione delle associazioni fossili. Per stimare le temperature della superficie marina (TSM) del Pliocene sono state usate medie pesate delle TSM invernali ed estive dai cinque più vicini analoghi attuali di ogni campione con fossili . I risultati mostrano un riscaldamento da scarso a nullo nel Pliocene medio alle basse latitudini (sito 769) ed un riscaldamento da 2°C a 4°C in inverno e probabilmente di 1°C in estate subito a nord del Mare delle Filippine (sito 445). Questi dati, quando considerati assieme ad altre stime delle TSM del Pliocene nel Pacifico nordoccidentale, suggeriscono un accresciuto flusso di calore di origine meridionale, simile a quello riscontrato nell'Atlantico settentrionale durante lo stesso intervallo del Pliocene.

Parole Chiave: Pliocene, foraminiferi planctonici, temperatura della superficie marina (TSM), Oceano Pacifico, analogo

 

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