Neogene and early Pleistocene flora from Alaska, USA and Arctic/Subarctic Canada: New data, intercontinental comparisons and correlations
Plain Language Abstract
Sediments at many locations across the Canadian and Alaskan Arctic have preserved plant material from the period 16 million to 2 million years ago. This article presents extensive information on the plants that were present at these sites, it discusses how these plants allow us to estimate the time when they were growing, how they relate to North-East Asian plant communities, and what they mean for how the climate changed from much warmer than present, to similar to modern climate in some regions. We also suggest future studies that would take advantage of unique sites to answer outstanding research questions.
Resumen en Español
Flora del Neógeno y Pleistoceno inferior de Alaska y Canadá ártica y subártica: nuevos datos, comparaciones intercontinentales y correlaciones
Se presenta un nuevo esquema de correlación referido principalmente a restos macro y mesoflorales de briófitas y plantas vasculares de 26 localidades del Neógeno y más de 50 florulas en Alaska y el norte de Canadá. La flora es valiosa para correlacionar los yacimientos del Neógeno Ártico, especialmente donde los métodos absolutos de datación no son posibles. Estos taxones diferencian claramente los depósitos neógenos de los cuaternarios en el Ártico de América del Norte. Las estimaciones de edad recientes mediante datación por núclidos cosmogénicos terrestres (NTC) proporcionan puntos comunes de enlace para estas correlaciones y tienden a confirmar fechas anteriores obtenidas mediante métodos clásicos relativos y correlaciones. Nuestro conocimiento de las paleofloras y faunas árticas / subárticas de América del Norte es lo suficientemente detallado como para permitir comparaciones interregionales. Este artículo contiene el primer intento de comparar y contrastar macro y meso-floras neógenas y del Pleistoceno temprano de toda la región circundartica. Las floras subfósiles y fósiles son valiosas para comprender la evolución del reino boreal, desde la composición cualitativamente diferente de las comunidades del Neógeno ártico, hasta las de la región boreal moderna más meridional. Estas diferencias pueden deberse al clima cálido del Ártico Neógeno combinado con la larga oscuridad del invierno polar, un fenómeno sin análogo moderno. Las diferencias resaltan la necesidad de una comprensión integral de la ecología de las especies para predecir los rangos de especies en condiciones climáticas del futuro cercano análogas a nuestro pasado neógeno. Muchas de las localidades descritas aquí presentan un gran potencial para futuros estudios interdisciplinarios, incluida la investigación relacionada con el papel de los intervalos de clima cálido en la configuración de los ecosistemas árticos pasados y presentes.
Palabras clave: bioestratigrafía; correlación; Neógeno; Pleistoceno; Ártico; paleoflora
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Résumé en Français
In progress
Translator: Antoine Souron
Deutsche Zusammenfassung
Eine neogene und frühpleistozäne Flora aus Alaska und dem arktischen/subarktischen Kanada: neue Daten, interkontinentale Vergleiche und Korrelationen
Es wird hier ein neues Korrelationsschema für hauptsächlich mako- und mesoflorale Überreste von Bryophyten und Gefäßpflanzen aus 26 neogenen Fundstellen und über 50 Florulae in Alaska und Nordkanada vorgestellt. Floren sind wertvoll für die Korrelation arktischer neogener Fundstellen, besonders, wenn absolute Datierungsmethoden nicht möglich sind. Diese Taxa trennen klar neogene von quartären Ablagerungen in der Nordamerikanischen Arktis. Neuere Altersschätzungen, die mit Hilfe der terrestrischen kosmogenen Nukliddatierung (TCN) erstellt wurden, liefern Anknüpfungspunkte für diese Korrelationen und tendieren dazu, frühere Daten zu bestätigen, die mit relativen und korrelativen Methoden ermittelt wurden. Unsere Kenntnis der Paläofloren und- Faunen der Nordamerikanischen Arktis/Subarktis ist ausreichend detailliert um interregionale Vergleiche zu erlauben. Diese Arbeit enthält den ersten Versuch, neogene und frühpleistozäne Makro- und Mesofloren aus der gesamten zirkumarktischen Region zu vergleichen und gegenüberzustellen. Die subfossilen und fossilen Floren sind wertvoll für das Verständnis der Entwicklung des borealen Raums, von der qualitativ unterschiedlichen Zusammensetzung der Gemeinschaften der neogenen Arktis bis hin zu denen der südlicheren modernen borealen Region. Diese Unterschiede liegen möglicherweise am warmen Klima der neogenen Arktis in Kombination mit der langen Dunkelheit des polaren Winters – ein Phänomen das keine moderne Entsprechung hat. Die Unterschiede unterstreichen die Notwendigkeit eines umfassenden Verständnisses der Ökologie der Arten, um die Verbreitungsgebiete der Arten unter zukünftigen Klimabedingungen analog zu unserer neogenen Vergangenheit vorherzusagen. Viele der hier beschriebenen Fundstellen bieten reichhaltige Möglichkeiten für zukünftige disziplinübergreifende Studien, einschließlich der Forschung zur Rolle von Warmklima-Intervallen bei der Gestaltung vergangener und heutiger arktischer Ökosysteme.
Schlüsselwörter: Biostratigraphie; Korrelation; Neogen; Pleistozän; Arktis; Paläoflora
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Flory neogenu i wczesnego plejstocenu z Alaski i Arktyki / Subarktycznej Kanady: nowe dane, porównania międzykontynentalne i korelacje
Przedstawiono nowy schemat korelacji dotyczący przede wszystkim szczątków mszaków i roślin naczyniowych z 26 stanowisk neogenu i ponad 50 zespołów na Alasce i w północnej Kanadzie. Te flory są przydatne dla skorelowania stanowisk arktycznego neogenu, zwłaszcza tam, gdzie bezwzględne metody datowania są niemożliwe. Taksony te wyraźnie odróżniają neogen od osadów czwartorzędowych w północnoamerykańskiej Arktyce. Niedawne szacunki wieku metodą datowania ziemskich nuklidów kosmogenicznych (TCN) zapewniają punkty łączące dla tych korelacji i zwykle potwierdzają wcześniejsze daty uzyskane metodami względnymi i korelacyjnymi. Nasza wiedza na temat północnoamerykańskich paleoflor i fauny w Arktyce / subarktyce jest wystarczająco szczegółowa, aby umożliwić porównania międzyregionalne. Artykuł zawiera pierwszą próbę porównania makro- i mezo-flory neogenu i wczesnego plejstocenu z całego regionu arktycznego. Subfosylne i kopalne flory są cenne dla zrozumienia ewolucji królestwa borealnego, od jakościowo odmiennego składu zbiorowisk neogeńskich Arktyki po bardziej nowoczesny południowy region borealny. Różnice te mogą wynikać z ciepłego klimatu neogeńskiej Arktyki w połączeniu z długą ciemnością polarnej zimy - zjawiska, które nie mają współczesnego odpowiednika. Różnice wskazują na potrzebę wszechstronnego zrozumienia ekologii gatunków, aby przewidzieć ich zasięg w warunkach klimatycznych w niedalekiej przyszłości, analogicznych do naszej neogeńskiej przeszłości. Wiele opisanych tutaj stanowisk oferuje bogate możliwości przyszłych badań interdyscyplinarnych, w tym badań związanych z rolą okresów ciepłego klimatu w kształtowaniu dawnych i obecnych ekosystemów Arktyki.
Słowa kluczowe: biostratygrafia; korelacja; Neogen; Plejstocen; Arktyczny; palaeoflora
Translator: Krzysztof Stefaniak
Russian
Неогеновая и раннеплейстоценовая флора Аляски и Арктики/Субарктической Канады: новые данные, межконтинентальные сравнения и корреляции
Представлена новая схема корреляции, касающаяся, главным образом, остатков макро- и мезофлоры мохообразных и сосудистых растений из 26 неогеновых местонахождений и более 50 форул на Аляске и в северной Канаде. Флоры имеют важное значение для корреляции арктических неогеновых местонахождений, особенно там, где применение методов абсолютного датирования невозможно. Эти таксоны четко отличают неоген от четвертичных отложений в Североамериканской Арктике. Недавние оценки возраста, полученные с использованием датирования земных космогенных нуклидов (TCN), обеспечивают связующие точки для подобных корреляций и, как правило, подтверждают более ранние даты, полученные с помощью относительных и корреляционных методов. Наши знания о палеофлоре и фауне Арктики/Субарктики Северной Америки достаточно подробны, чтобы можно было проводить межрегиональные сравнения. Эта статья представляет собой первую попытку сравнить и сопоставить макро- и мезофлоры неогена и раннего плейстоцена всего циркумарктического региона. Субфоссильные и ископаемые флоры ценны для понимания эволюции бореальной области, от качественно отличных по составу сообществ неогеновой Арктики до сообществ более южного современного бореального региона. Эти различия могут быть связаны с теплым климатом неогеновой Арктики в сочетании с долгой темнотой полярной зимы – феноменом, не имеющим современного аналога. Различия подчеркивают необходимость всестороннего понимания экологии видов для прогнозирования их ареалов в климатических условиях ближайшего будущего, аналогичных таковым в нашем неогеновом прошлом. Многие описанные здесь местонахождения открывают широкие возможности для будущих междисциплинарных исследований, включая работы, связанные с оценкой интервалов теплого климата в формировании структуры древних и современных арктических экосистем.
Ключевые слова: биостратиграфия; корреляция; неоген; плейстоцен; Арктика; палеофлора
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Ukrainian
Неогенова і ранньоплейстоценова флора Аляски і Арктики/Субарктичної Канади: нові дані, міжконтинентальні порівняння і кореляції
Представлено нову схему кореляції, що стосується, головним чином, решток макро- і мезофлори мохоподібних і судинних рослин із 26 неогенових місцезнаходжень і більше 50 форул на Алясці і в північній Канаді. Флори мають важливе значення для кореляції арктичних неогенових місцезнаходжень, особливо там, де застосування методів абсолютного датування є неможливим. Ці таксони чітко відрізняють неоген від четвертинних відкладів у Північноамериканській Арктиці. Недавні оцінки віку, отримані з використанням датування земних космогенних нуклідів (TCN), забезпечують сполучні точки для подібних кореляцій і, як правило, підтверджують раніші дати, отримані за допомогою відносних і кореляційних методів. Наші знання про палеофлору і фауну Арктики/Субарктики Північної Америки досить докладні, щоб можна було проводити міжрегіональні порівняння. Ця стаття є першою спробою порівняти і зіставити макро- і мезофлори неогену та раннього плейстоцену всього циркумарктичного регіону. Субфосильні і викопні флори цінні для розуміння еволюції бореальної області, від якісно відмінних за складом угруповань неогенової Арктики до угруповань південнішого сучасного бореального регіону. Ці відмінності можуть бути пов'язані з теплим кліматом неогенової Арктики у поєднанні з довгою темрявою полярної зими – феноменом, який не має сучасного аналога. Відмінності підкреслюють необхідність всебічного розуміння екології видів для прогнозування їхніх ареалів у кліматичних умовах найближчого майбутнього, аналогічних таким у нашому неогеновому минулому. Описані тут місцезнаходження відкривають широкі можливості для майбутніх міждисциплінарних досліджень, включаючи роботи, пов'язані з оцінкою інтервалів теплого клімату у формуванні структури древніх і сучасних арктичних екосистем.
Ключові слова: біостратиграфія; кореляція; неоген; плейстоцен; Арктика; палеофлора
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
阿拉斯加和加拿大北极/亚北极的新近纪和早更新世植物群：新数据，洲际比较和对比
本文对阿拉斯加和加拿大北部的26个新近纪化石点的50多个小植物群的苔藓植物和维管植物的大和中化石进行了对比。植物群对北极新近化石点，尤其是那些无法使用绝对年代法确定其时代的化石点的对比非常有价值。这些化石可以清晰地将北美北极地区的新近纪与第四纪沉积区分开。陆生宇成核素（TCN）测年法提供的近期年龄估算为这些对比提供了关联点，并倾向于确认通过相对年龄对比方法获得的年代。我们对北美北极/亚北极古植物群和动物区群的详细认知足以使我们可以对其进行区域间的比较。本文首次尝试比较和对比整个环北极地区的新近纪和早更新世的大和中化石植物群。化石和亚化石植物群对于了解北方生物地理区的演化，从新近纪北极到更南端的现代北方区的不同群落成分构成，都具有重要价值。这些成分的差异可能是由于新近纪北极气候温暖加上极地漫长黑暗的冬天所致-这种现象没有现代类似物。这些差异凸显了需要对物种生态学有一个全面的了解，以便在类似于新近纪的，近期的将来气候条件下预测物种分布范围。这里描述的许多化石点为将来的跨学科研究提供了丰富的机会，包括与暖气候间隔在过去和现在北极生态系统模式中的作用有关的研究。
关键词：生物地层；对比；新近纪；更新世; 北极; 古植物群
Translator: Hongshan Wang
