PROIECT PNCDI II – IDEI

Contract Nr. 364/1.10.2007

MAREA NEAGRĂ: EVOLUŢIE BIOTICĂ, PALEOECOLOGICA

ŞI PALEOCLIMATICĂ ÎN ULTIMII 7.000 DE ANI

Etapă unică 2008 Evidenţierea modificărilor biotice din partea de NV a

Mării Negre pe baza analizelor de nannoplancton calcaros şi identificarea

semnificaţiei sedimentogenice a depunerii sedimentelor laminitice de tipul

mâlurilor sapropelice şi mâlurilor coccolitice în bazinul Mării Negre

Autori: Mihaela Carmen Melinte, Dan Jipa, Claudia Strechie, Stefan Szobotka,

Laura Jugaru, Andrei Briceag, Camelia Cazacu

Institutul Naţional de Geologie şi Geoecologie Marină (INCD GEOECOMAR)

INTRODUCERE

În anul 2008, în cadrul acestui proiect au fost analizate modificările biotice din

partea de NV a Mării Negre, pe baza investigaţiilor de alge marine coccolithophyceae

(nannoplancton calcaros), fiind de asemenea analizată şi semnificaţia litostratigrafică si

sedimentogenică a depunerii sedimentelor laminitice de tipul mâlurilor sapropelice si

mâlurilor coccolitice in zona de self românesc a Mării Negre. Studiile noastre s-au

concentrat asupra zonei de NV a Mării Negre, fiind analizate secţiuni amplasate în

imediata vecinătate a zonei costiere (caracterizată prin prezenţa depozitelor de nisip şi a

mâlurilor negre, bogate în materie organică), dar şi din zona ce se află în partea mai adâncă

a selfului Mării Negre (caracterizată prin prezenţa Biozonei cu Modiolus, Biozonei cu

Mytilus, Biozonei cu Dreissena şi a Biozonei cu cocccolithophyceae – Emiliania huxleyi –

Fig.1).

Fig. 1 – Distribuţia de suprafaţă a zonei biologice şi sedimentologice in partea de NV a Mării Negre (modificat dupa Rădan, 1996).

METODOLOGIE

Probele au fost recoltate cu nava de cercetări marine Mare Nigrum, aparţinând

INCD GeoEcoMar, fiind prelevate atât probe de la interfaţa apa/sediment, cât şi carote

(Fig. 2). Au fost prelevate un număr de circa 800 de probe, dintre care în jur de 650 sunt

probe situate la interfaţa apa/sediment, iar 150 de probe sunt analizate din carote a căror

adâncime mazimă a fost de 300 cm. Probele au fost analizate in situ din punct de vedere

litologic, sedimentologic, precum şi al continuţului macrofaunistic. Din aceleaşi nivele au

fost colectate şi probele pentru analize micropaleontologice (de nannoplancton calcaros şi

ostracode).

Fig. 2. Nava de cercetări marine Mare Nigrum (jos); prelevarea de probe cu carotier gravitaţional (sus, stânga); prelevarea de probe cu Multicorer Mark II (sus, dreapta).

Au fost astfel realizate peste 150 de staţii de probare, urmărindu-se pe cat posibil,

realizare unei reţele de probare unitare pentru partea de NV a Mării Negre, începând cu

zona situată în faţa Deltei Dunării (la nord) si până la meridianul localităţii Constanţa (la

sud), Fig. 3. Probele prelevate au fost prelucrate pentru analiza probelor

micropaleontologice, care au fost studiate in Laboratorul de Paleontologie (Departamentul

de Geologie Marină si Sedimentologie) al INCD Geoecomar.

Probele de nannoplancton calcaros au fost analizate la un microscop optic Nachet,

cu lumină polarizată, la o mărire de 1600 x. Au fost realizate atât investigaţii calitative

(descrierea la nivel generic şi specific a taxonilor identificaţi), cât şi determinări cantitative

(numărarea taxonilor pe 1mm2/secţiune).

Fig. 3 - Staţii de probare realizate.

REZULTATE OBŢINUTE

Probele prelevate din apropierea insulei Sakhalin, până la o adâncime de 15 cm,

sunt caracterizate de prezenta depozitelor nisipoase slab sortate. În ceea ce priveşte

conţinutul nannofloristic, la o adâncime a apei cuprinsă între 10-12 m au fost identificate

numai specii remaniate de nannoplancton calcaros. Remanierile cele mai frecvente sunt din

Cretacic si din Eocen, nu au fost identificate însă specii holocene/cuaternare, care ar fi

reprezentat o posibilă asociaţie nannofloristică in situ.

În ceea ce priveşte asociaţia de ostracode, au fost observate aât specii marine

reprezentate prin taxonii Callistocythere diffusa, Pontocythere bacescoi, Leptocythere

devexa, Xestoleberis decipiens, specii salmastre cum sunt Leptocythere histriana

Cyprideis littoralis , precum şi speciile de apă dulce Darwinula stevensoni, Paracandona

albicans, si Limnocythere inopinata.

Una dintre cele mai reprezentative carote studiate este carota BS 08-55, prelevată

în decursul expediţiei din luna mai 2008. Au fost carotate depozite până la o adâncime de

300 cm în sediment, la o adâncime a apei de 68 m, carota fiind situată în zona şelfului

românesc al Mării Negre, aproximativ la acelaşi meridian cu oraşul Constanţa.

Caracteristicele litologice şi sedimentologice observate sunt redate în Tabelul 1.

Tabel 1

CAROTA BS 08-055

Descriere litologică

0 – 1 cm 1 – 2 cm 2 – 4 cm 4 – 6 cm 6 – 9 cm 9 – 11 cm

11 – 16 cm16 – 21 cm21 – 24 cm

24 – 27 cm27 – 30 cm30 – 33 cm33 – 35 cm35 – 38 cm38 – 43 cm

Mâl cenuşiu cu lamine albeMâl negricios Mâl cenuşiu silticMâl negriciosMâl cenuşiu cu lamine albeMâl negriciosMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albeNivel bogat in cristale de aragonitMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albeMâl cenuşiu cu lamine albe

Locaţie: Lat. 44054’32.08; Long. 29021’29.34 E Adâncimea apei: 68 m

Partea superioară a carotei analizate este caracterizată prin prezenţa Unităţii

superficiale (Shallow Unit) descrisă de Lericolais et al. (2006), Giunta et al. (2007) şi

Strechie-Sliwinski (2007) în zonele de şelf continental ale Mării Negre, unde adâncimea

apei este relativ mică, iar Unitatea I si Unitatea II (respectiv Unitatea mâlurilor Coccolitice

şi Unitatea mâlurilor cu sapropel) nu s-au depus (Fig. 4 – Corelarea unităţilor litologice din

zona de şelf şi de adâncime a Mării Negre, după Oaie & Melinte, 2008).

Este interesant de semnalat faptul ca, la partea superioara a Unitatii superificiale

(Shallow Unit) a fost identificat un nivel care contine numeroase cristale de aragaonit, de

dimensiuni submilimetrice. Acest nivel a fost identificat la microscopul optic, cristalele

avand cel mai frecvent dimensiuni cuprinse intre 15-20 microni (Fig. 5). Acest nivel a fost

pentru prima oara semnalata recent de catre Giunta et al. (2007)

Fig.4

CONCLUZII

Probele PO-01, PO-02, si PO-03 de pe profilul Portiţa, ca si probele colectate din

partea sudică a Insulei Sahalin (locaţia MN 07-03), nu conţin specii de nannoplancton

calcaros in situ, nici alte microorganisme marine (foraminifere bentonice, ostracode

marine, etc.). Acestea conţin însă, în cadrul tafocenezelor alohtone, un număr foarte mare

de taxoni remaniaţi din depozite cretacice si tertiare (eocene, oligocen, miocene, pliocene

şi pleistocene). În cadrul remanierilor, nu a fost observată specia actuală de nannofloră

Emiliana huxleyi. Acest fapt arată o salinitate scazută în ultimii 3000 ani. În consecinţă, în

imediata apropiere a zonei Gura Portiţa, nu au fost îndeplinite condiţiile ambientale (în

special salinitate) pentru dezvoltarea acestui taxon.

Probele din punctul de probare PO-04 (adâncimea apei 40 m, probare până la 11 cm

în sediment) au relevat dezvoltarea explozivă a speciei Emiliana huxleyi (asemănătoare cu

cea descrisă în Unitatea I - coccolith-ooze din zonele mai adânci ale Mării Negre),

conţinând aproximativ 1800-1900 specimene/mm2 secţiune subţire. În afară de Emiliana

huxleyi, a fost indentificat, cu o frecvenţă ridicată (10-15 % din totalul asociaţiei), genul de

dinoflagelate calcaroase Thoracosphaera, asociat de obicei cu condiţii de instabilitate

ambientală şi cu un aport semnificativ de nutrienţi.

Deoarece proba PO-04 nu se afla localizată departe de linia (paleo-)ţărmului, putem

presupune că această zonă a fost caracterizată de un influx important de nutrienţi, adus

odată cu materialul terigen, dar şi printr-o salinitate mai ridicată, care a permis acumularea

de tip ‘coccolith ooze’ a speciei Emiliana huxleyi. Se exclude remanierea, deoarece prin

acest proces ar fi fost prezente doar câteva specimene.

În ceea ce priveste paleoecologia foraminiferelor bentonice identificate în profilul

PO (punctual de probare PO4), Ammonia beccarii şi Elphidium spp. (cei mai frecvenţi

taxoni identificaţi în asociaţiile microfaunistice) trăiesc într-un mediu lagunar până la un

mediu caracteristic şelfului intern. Din punct de vedere litologic, probele investigate de noi

sunt caracterizate prin prezenţa mâlurilor verzui cu frecvente fragmente de Mytilus, Mya,

Melinna, Abra, Cardium, Spisula şi Balanus (în primii 2-3 cm de sedimente), şi prin

prezenţa silturilor argiloase, negricioase, plastice, slab unsuroase (în intervalul 3-15 cm

sediment).

Toate probele analizate de pe cele doua profile PO si MN se plasează în Unitatea

superficialâ (Shallow Unit), care reprezintă echivalentul, în regiunile costiere ale Mării

Negre, al Unitătilor I si II ale lui Roos si Degenes (1974). In NV Mării Negre, această

Unitatea de apă puţin adâncă variază ca grosime, între un maxim de 100 cm la o adâncime

a apei de aproximativ 70 m (între izobatele de 50 si 100 m), în faţa Lacului Razelm, şi un

minim de 40 cm, la o adâncime a apei de 96 cm (în apropierea izobatei de 100 m) la

meridianul oraşului Constanţa.

BIBLIOGRAFIE

Giunta S., Morigi, C., Negri, A., Guichard, F., Lericolais, G., 2007. Holocene biostratigraphy and paleoenvironmental changes in the Black Sea based on calcareous nannoplankton. Marine Micropaleontology, 63, p. 91-110.

Lericolais, G., Popescu, I., Guichard, F., Popescu S.-M., Manolakakis, L., 2006. Water-level fluctuations in the Black Sea since the Last Glacial Maximum. In: V. Yanko-Hombach, A.S. Gilbert, N. Panin and P.M. Dolukhanov, Editors, The Black Sea Flood Question: Changes in Coastline, Climate, and Human Settlement , 437-452.

Oaie, Gh., Melinte, M., 2008. Lithological and biotical changes in the NW Romanian Black Sea region. International Geological Congress 33, Oslo. Volume of the abstracts, p. 67-69.

Ross, D.A., Degens, E.T., 1974. Recent sediments of the Black Sea. In: E.T. Degens and D.A. Ross (Editors), The Black Sea: Geology, Chemistry, and Biology. American Association of Petroleum Geologists, Tulsa, OK, pp. 183-199.

Strechie-Sliwinski, C., 2007. Changements environmentaux récents dans la zone de Nord-Ouest de la Mer Noire. GeoEcoMarina 13, Special Publication 1, 270 pp.