Registre isotòpic d'alquenones i lípids terrestres en sediment marí: una reconstrucció paleoclimàtica a l'oceà Índic

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Institute of mineralogy and geochemistry de la University of Lausanne, Suïssa, entre 2007 i 2009. Durant l’última dècada, la comunitat científica ha reconegut que les zones tropicals juguen un paper clau en els processos dinàmics que controlen el canvi climàtic global, probablement com a desencadenant dels canvis succeïts en altes latituds. A més a més, els sediments dels oceans tropicals, en trobar-se fora de l’impacte directe de les plaques de gel continentals creades durant les glaciacions, proporcionen un registre continu de les variacions climàtiques del planeta. Malgrat tot, encara hi ha moltes incògnites sobre el paper específic de les zones tropicals, especialment pel que fa a les variacions brusques suborbitals, degut als pocs registres d’alta resolució estudiats en aquestes àrees que abastin varis cicles glacial/interglacial. Per tal d’ajudar a clarificar el paper de les zones tropicals de l’hemisferi sud en el control del clima a escala mil•lenària s’ha estudiat la distribució i la composició isotòpica de biomarcadors moleculars marins i terrestres, a baixa resolució, en el testimoni MD98-2165 (9º39’S, 118º20’E, 2100 m de profunditat d’aigua, 42.3 m de llarg) està situat al sud-oest d’Indonèsia, on s’enregistren les temperatures superficials del mar més elevades del planeta i una elevada activitat convectiva, que té una influència en la distribució de la humitat atmosfèrica en una extensa superfície de la Terra. Les distribucions observades de biomarcadors terrígens (C23-C33 n-alcans i C20-C32 n-alcan-1-ols) són típiques del lipids de plantes superiors que arriben a l’oceà principalment per via eòlica. L’alcà de 31 àtoms de carboni i els alcohols de 28 o 32 àtoms de carboni són els homòlegs més abundants en ambdós testimonis. Cal destacar l’alcohol C32 com a homòleg principal durant les èpoques glacials, tot suggerint una expansió de les plantes tropicals C4 associada a unes condicions més àrides. La procedència d’aquests lipids queda corroborada mitjançant la seva composició isotòpica de carboni, que ens permet diferenciar la ruta fotosintètica emprada i per tant, entre el tipus de plantes.

Report for the scientific sojourn at the Institute of mineralogy and geochemistry of the University of Lausanne, Swiss, from 2007 to 2009. During the last decade, the scientific community has recognized the importance of the tropical regions in the dynamic processes that control the global climate change. These regions are considered probable triggers of the changes observed at higher latitudes. On the other hand, since the marine sediments located in tropical oceans are not under the direct influence of continental ice sheets formed during glacial periods, they provide a continuous record of the climatic variations in the Earth. However, it is not well understood what is the specific role of tropical regions for the climate changes at submillennial scale because of the great lack of studies at high resolution in these areas. To clarify the role of southern tropical regions in global climate change at submillennial scale, we have studied the distribution and the carbon isotopic composition of marine and terrestrial biomarkers at low resolution in a marine sediment core MD98-2165 (9º39’S, 118º20’E, 2100 m water depth, 42.3 m long) which was collected in the South-east Indonesian region. This area is characterized by having the highest sea surface temperatures in the West Pacific Warm Pool and a high convective activity, both influencing the distribution of moisture over a large region of the earth’s surface. The observed distributions of terrestrial biomarkers (C23-C33 n-alkanes and C20-C32 n-alkan-1-ols) are typical of higher plant lipids that arrive to the ocean by aeolian transport. In both cores, the most abundant homologues are the C31 alkane and the C28 or C32 alkan-1-ol. During glacial periods, the C32 alkan-1-ol is the most important homologue, suggesting an expansion of C4 tropical plants associated to arid conditions. The carbon isotope composition of these lipids allows distinguishing between the different photosynthetic pathways and corroborates the possible origin of these lipids.