Report of the Committee on a Treatise on Marine Ecology and Paleoecology, 1946-1947 /

"Presented in preliminary form as Appendix H at the Annual Meeting of the Division, May 2, 1947."

Plants, people, and paleoecology : biotic communities and aboriginal plant usage in Illinois /

Includes index.

Paleoecology, Diagenesis and Biological Affinity of Tetradiids in the Upper Ordovician (Sandbian) Black River Group of the Kingston Area, Ontario, Canada

Tetradiids are a group of colonial, tubular fossils that occur globally in Middle to Upper Ordovician strata. Tetradiids were first described as a type of tabulate coral; however, based on their four-fold symmetry, division, and presence of a central-sparry canal, they were recently reinterpreted as a florideophyte rhodophyte algae, a reinterpretation that is tested in this thesis. This study focused on understanding the affinity and taphonomy of this order of fossil. Research was conducted by stratigraphic and petrographic analyses of the Black River Group in the Kingston, Ontario region. Tetradiid occurrences were divided into fragment or colonial, with three morphologies of tetradiids described (Tetradium, Phytopsis and Paratetradium). Morphology is specific to depositional environment, with compact Tetradium consistently within ooid grainstones and open branching Phytopsis and chained Paratetradium consistently within mudstones. Two types of patch reefs were recognized: a Paratetradium bioherm, and a Paratetradium, Phytopsis, stromatolite bioherm. The presence of bioherms implies that tetradiids were capable of hypercalcifying. Preservation styles of tetradiids were investigated, and were compared to brachiopods, echinoderms, mollusks, and ooids. Tetradiids were preferentially preserved as molds and demonstrated complete dissolution of skeletal material. Rare specimens, however, demonstrated preserved horizontal partitions, central plates, and a double wall. Skeletal molds were filled with either calcite spar, mud or encrusted by a cryptomicrobial colony. Both calcitic and aragonitic ooids were discovered. The co-occurrence of aragonitic ooids, aragonitic crytodontids, and the evolution of aragonitic, hypercalcifying tetradiids is interpreted as representing the geochemical favoring of aragonite and HMC in a time of global calcite seas. The geochemical favoring of aragonite is interpreted to be independent to global Mg: Ca ratios, but was the result of increased saturation levels and temperature driven by high atmospheric pCO2. Based on the presence of epitheca, tabulae, septa, and the commonality of growth forms, tetradiids are interpreted as an order of Cnidaria. The evolution of an aragonitic skeleton in tetradiids is interpreted to be the result of de novo acquisition of a skeleton from an unmineralized clade.

The First Occurrence in the Fossil Record of an Aquatic Avian Twig-Nest with Phoenicopteriformes Eggs: Evolutionary Implication

14 p.

Foraminíferos como indicadores paleoecológicos do Holoceno no Manguezal de Guaratiba, Baía de Sepetiba, Rio de Janeiro

Os manguezais são ecossistemas estuarinos, representando a transição entre os ambientes continentais e marinhos, e tendo sua formação relacionada com as flutuações do nível do mar no Quaternário. No Manguezal de Guaratiba, diversos estudos sobre as variações do nível do mar, mais precisamente no Holoceno, têm sido realizados, sob os enfoques sedimentológicos, geoquímicos, palinológicos e micropaleontológicos. Entre os estudos micropaleontológicos, destacam-se os que utilizam os foraminíferos bentônicos, micro-organismos amplamente utilizados como indicadores paleoecológicos e paleoambientais do Holoceno. No presente trabalho, foi coletado, através de um amostrador do tipo trado russo, um testemunho (T1) no Manguezal de Guaratiba, no qual foram realizadas análises de parâmetros como granulometria, teores de matéria orgânica (MO), carbonato, carbono orgânico total (COT) e enxofre (S) (abióticos) e da fauna de foraminíferos bentônicos (bióticos). Foram utilizadas também índices ecológicos e análises de agrupamento, através das quais foi possível estabelecer quatro associações faunísticas (I,II,III e IV), assim como os fatores ambientais que mais influenciaram a distribuição da fauna. A correlação com assembleias de foraminíferos de outros testemunhos que possuem datação por Carbono 14 (C14), assim como outros trabalhos que versam sobre a evolução da Baía de Sepetiba, permitiu o estabelecimento de três ciclos de emersão-submersão para a área da planície de maré estudada: 1)Fase transgressiva: nível de concentração de conchas em depósitos lagunares formados por sedimentos finos, sem foraminíferos; provavelmente posterior a uma regressão; 2) Fase transgressiva: formação de uma baía, com presença exclusiva de espécies de foraminíferos calcários (Associação III) com maiores valores de riqueza e queda nos valores de COT; ocorrida há cerca de 3.800 anos A.P 3) Fase transgressiva: período de submersão, presença de espécies de foraminíferos tipicamente estuarinos (Associação IV), com duração entre 3.500 anos A.P. e 2.700 anos A.P.; 4)Fase transgressiva: caracterizada pela alternância entre a formação de baías rasas e lagunas marinhas (maiores índices de riqueza nas associações faunísticas), menores valores de MO e COT e aumento na proporção de sedimentos finos; evento iniciado há cerca de 2.700 anos A.P.; e 5)Fase regressiva: fauna de foraminíferos aglutinantes, resistente às condições de salinidade e acidez características de ambientes confinados como os manguezais, além do incremento nos teores de areia, evidenciando a fase final de confinamento da Baía de Sepetiba pela Restinga da Marambaia; evento iniciado por volta de 2.400 anos A.P., estendendo-se até o presente. Os resultados obtidos mostram a importância da correlação lateral entre testemunhos na interpretação paleoambiental da Baía de Sepetiba, além da identificação de estágios de transgressão e regressão que se aproximam da curva de variação do nível do mar proposta por SUGUIO et al.(1985) para o litoral do Estado do Rio de Janeiro

Ecologia e paleoecologia de foraminíferos do holoceno na Baia de Guanabara, RJ

Este estudo teve como objetivo contribuir com as informações ecológicas e paleoecológicas geradas para a Baía de Guanabara com base na distribuição das assembléias de foraminíferos bentônicos. Para tal foram coletadas 30 amostras de sedimento superficial, ao longo de três perfis distribuídos pela baía e um testemunho (BG28) de 6 m de comprimento retirado próximo a Ilha do Governador. Nas amostras superficiais foram identificados 30 gêneros e 52 espécies das quais as espécies mais constantes foram Amonia tepida e Bolivina translucens que apresentaram a maior constância. Espécies de habitat de plataforma foram identificadas em diversas estações indicando uma boa eficiência no transporte das correntes de fundo para dentro da baía. Das estações superficiais analisadas, 10 localizadas ao redor da Ilha do Governador não continham testas de foraminíferos, possivelmente como resultado da acidificação do sedimento causado pelo derrame de óleo ocorrido em 2000. O índice de confinamento associado às análises de agrupamento e ao DCA indicaram a presença de três setores ambientais influenciadas por COT e granulometria. O primeiro setor entre Copacabana-Itatipú e Aeroporto Santos Dumont Ilha de Boa Viagem foi o ambiente marinho, o segundo setor entre o Aeroporto Santos Dumont - Ilha de Boa Viagem e Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo pode se classificado como um ambiente de estuário inferior ou baía com grande influência marinha e o terceiro setor entre a Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo e fundo da baía como o ambiente mais confinado. No testemunho foram feitas 7 datações indicando uma idade de aproximadamente 5180 40 anos BP. As datações também mostraram que nos últimos anos a taxa de sedimentação aumentou muito podendo estar relacionada com o período de colonização européia. Foram encontradas 18 gêneros e 30 espécies de foraminíferos das quais a espécie mais constante foi a Ammonia tepida seguida pela Buliminella elegantissima. O padrão de distribuição dessas espécies ocorreu com a maior abundância de B. elegantissima nas porções mais inferiores do testemunho e uma abundância maior de A. tepida nas porções mais superiores. Os índices de confinamento junto com as análises de agrupamento e com as curvas de isótopos mostraram que houve poucas oscilações no aporte de água marinha naquela região. As análises dos isótopos de C13 e C14 e O16 e O18 não seguiram um padrão inverso comum em outros estudos, possivelmente influenciado pela proximidade da costa. As análises de agrupamentos indicaram que nos últimos 5180 anos BP a baía não sofreu grandes variações ambientais, ou seja, a região oeste da baía mesmo apresentando alterações ao longo dos anos não foi suficiente para modificar as características de confinamento. As análises nos padrões de distribuição das assembléias de foraminíferos demonstraram ser eficientes ferramentas na caracterização ambiental e paleoambiental da Baía de Guanabara.

Stable isotopes in paleosols and origins of the Asian monsoon

The stable isotopic composition of buried soil carbonate and organic matter from northern Pakistan and Nepal can be used to reconstruct aspects of the paleoecology of riverine floodplain ecosystems over the past 17 Myr. Probable dry woodland dominated the floodplain biomass of large rivers ancestral to the modern Indus and Ganges up to 7.3 Myr. Between 7.3 and about 6 Myr, tropical grasses gradually displaced woodland and have dominated floodplain biomasses to the present. The paleovegetational transition beginning about 7.3 Myr likely signals the onset of the strongly seasonal precipitation pattern that typifies the monsoonal climate of the region today. One possible analog to the dry woodland soils of the Miocene are found under the Sal woodlands of the northern Indian subcontinent, while undisturbed modern analogs to the Plio-Pleistocene floodplain grasslands can still be found in the Chitwan area of southern Nepal.

Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process

Radiocarbon dating is routinely used in paleoecology to build chronolo- gies of lake and peat sediments, aiming at inferring a model that would relate the sediment depth with its age. We present a new approach for chronology building (called “Bacon”) that has received enthusiastic attention by paleoecologists. Our methodology is based on controlling core accumulation rates using a gamma autoregressive semiparametric model with an arbitrary number of subdivisions along the sediment. Using prior knowledge about accumulation rates is crucial and informative priors are routinely used. Since many sediment cores are currently analyzed, using different data sets and prior distributions, a robust (adaptive) MCMC is very useful. We use the t-walk (Christen and Fox, 2010), a self adjusting, robust MCMC sampling algorithm, that works acceptably well in many situations. Outliers are also addressed using a recent approach that considers a Student-t model for radiocarbon data. Two examples are presented here, that of a peat core and a core from a lake, and our results are compared with other approaches.

Permafrost response to last interglacial warming: field evidence from non-glaciated Yukon and Alaska

We present stratigraphic observations from three sites in eastern Beringia - Ch'ijee's Bluff in northern Yukon and nearby exposures on the Old Crow River, the Palisades on the Yukon River in Alaska, and placer mining exposures at Thistle Creek in west-central Yukon - which provide insight into the response of permafrost to regional warming during the last interglaciation. Chronology is based on the presence of Old Crow tephra, an important regional stratigraphic marker that dates to late Marine Isotope Stage 6, supplemented by paleoecology and non-finite C ages on wood-rich organic silts. Old Crow tephra overlies several relict ice wedges at the Palisades and Thistle Creek, indicating that permafrost at these sites did not thaw completely during the last interglaciation. Prominent deposits of last interglacial wood-rich organic silt are present at multiple sites in eastern Beringia, and probably represent accumulations of reworked forest vegetation due to thaw slumping or deposition into thermokarst ponds or depressions. Consistent stratigraphic relations between these deposits, Old Crow tephra, and ice wedge pseudomorphs at our three study sites, and at least six other sites in eastern Beringia, suggest that thaw of shallow permafrost was widespread during the last interglaciation. Limited stratigraphic evidence suggests that thaw was probably on the order of meters, rather than 10s of meters. The ubiquity of shallow permafrost degradation during the last interglaciation suggests that current ground warming may foreshadow widespread near-surface thaw under even modest future warming scenarios. However, the persistence of relict pre-last interglacial ice wedges highlights the potential for the regional antiquity of discontinuous permafrost, and provides compelling field evidence for the long-term resilience of deep permafrost during sustained periods of warmer-than-present climate.

A late-Middle Pleistocene (Marine Isotope Stage 6) vegetated surface buried by Old Crow tephra at the Palisades, interior Alaska

A 40 cm thick primary bed of Old Crow tephra (131 ± 11 ka), an important stratigraphic marker in eastern Beringia, directly overlies a vegetated surface at Palisades West, on the Yukon River in central Alaska. Analyses of insect, bryophyte, and vascular plant macrofossils from the buried surface and underlying organic-rich silt suggest the local presence of an aquatic environment and mesic shrub-tundra at the time of tephra deposition. Autochthonous plant and insect macrofossils from peat directly overlying Old Crow tephra suggest similar aquatic habitats and hydric to mesic tundra environments, though pollen counts indicate a substantial herbaceous component to the regional tundra vegetation. Trace amounts of arboreal pollen in sediments associated with the tephra probably reflect reworking from older deposits, rather than the local presence of trees. The revised glass fission-track age for Old Crow tephra places its deposition closer to the time of the last interglaciation than earlier age determinations, but stratigraphy and paleoecology of sites with Old Crow tephra indicate a late Marine Isotope Stage 6 age. Regional permafrost degradation and associated thaw slumping are responsible for the close stratigraphic and paleoecological relations between Old Crow tephra and last interglacial deposits at some sites in eastern Beringia. © 2009 Elsevier Ltd.

Caracterização de ambientes de transição do SW Alentejano a distintas escalas temporais

Tese de doutoramento, Geologia (Geologia Económica e do Ambiente), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016

La paleolaguna de Otuma como potencial para la reconstrucción de las condiciones paleoceanográficas de Pisco.

Se describe la geomorfología del relieve de la paleolaguna de Otuma y se evalúa la preservación de sus registros calcáreos y su potencialidad para la reconstrucción paleoceanográfica y paleoecológica. Un pequeño acantilado marino y una plataforma de abrasión de suave pendiente con predominancia de arena y grava, sugieren un fondo submareal somero de 3,5 m de profundidad a 80 m de distancia de la orilla. La distribución de los registros calcáreos in situ, sobre el fondo de la paleolaguna sugiere un patrón de zonación ecológica. La abundancia de Argopecten purpuratus en los conchales demuestra su dominancia y la presencia de un antiguo y muy productivo banco natural de concha de abanico con una estructura de tallas 40 -140 mm. La preservación de las conchas permitió el análisis de sus anillos o líneas de crecimiento y la reconstruccion de sus ritmos y patrones de crecimiento que son valiosos para la reconstrucción de la variabilidad ambiental.