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347PALEOCEANOGRAFÍA DE LA BAHÍA MEJILLONESRevista Chilena de Historia Natural76: 347-362, 2003

76: ¿¿-??, 2003

Variaciones del sistema de surgencia de Punta Angamos (23º S) y laZona de Mínimo Oxígeno durante el pasado reciente. Una aproximación

desde el registro sedimentario de la Bahía Mejillones del Sur

Variations of Punta Angamos upwelling system (23º S) and the Oxygen Minimum Zoneduring the recent past. An approximation from sedimentary record of Mejillones del Sur Bay

JORGE VALDÉS1,2, LUC ORTLIEB2 & ABDEL SIFEDDINE2,3

1Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Facultad de Recursos del Mar, Universidad de Antofagasta, Casilla 170,Antofagasta, Chile; e-mail: [email protected]

2Institut de Recherche pour le Developpement (ex ORSTOM), UR 055 (PALEOTROPIQUE), Centre de Recherche Ile deFrance, 32 Avenue Henri Varagnat, F-93143 Bondy Cedex, Francia; e-mail: [email protected]

3Programa de Geoquímica, Universidad Federal Fluminense, Niteroi, Río de Janeiro, Brasil

RESUMEN

Parámetros geoquímicos (carbono orgánico, sílice biogénica y cadmio) y petrográficos (materia orgánica)estudiados en un testigo de sedimento de la Bahía Mejillones del Sur fueron utilizados para inferir variacionesen la productividad biológica superficial y la oxigenación subsuperficial durante los últimos 2.000 años. Esteestudio demuestra que al interior de la bahía la productividad ha disminuido hacia el presente mientras que laZona de Mínimo Oxígeno se ha intensificado. Se plantea que las variaciones de la productividad se deben a undesplazamiento del centro de surgencia de Punta Angamos, más cerca o más lejos de la bahía y/o a cambiosen su intensidad asociados al régimen de vientos locales. Por su parte, la oxigenación estaría influenciada porel ascenso o descenso de la Zona de Mínimo Oxígeno presente en el área. Una correlación de estos resultadoscon estudios de bioindicadores realizados en otros testigos de la Bahía Mejillones permiten reforzar la hipóte-sis de que eventos como la Pequeña Edad del Hielo y el Episodio Cálido de la Edad Media han quedadoregistrados en esta bahía del norte de Chile. Según el presente estudio, el primer periodo estaría caracterizadopor un aumento de la productividad superficial y un descenso en la oxigenación subsuperficial de la bahía,mientras que el segundo periodo presentaría características opuestas.

Palabras clave: geoquímica, petrografía, materia orgánica, paleoceanografía, Chile.

ABSTRACT

Geochemical (organic carbon, biogenic silica and cadmium) and petrographic (organic matter) parametersanalyzed in a sediment core of Mejillones del Sur Bay, have been used to reconstruct past variations insuperficial biological productivity and subsuperficial oxygenation, during the last 2,000 years. This studytends to demonstrate that into the bay, the productivity has diminished up to the present, while the OxygenMinimum Zone has intensified. Productivity variations can be attributed to changes in the upwelling intensityassociated to changes in local wind system, and/or to displacement of the Punta Angamos upwelling centercloser or far away of the bay. The variations of the subsuperficial oxygenation can be attributed to deepposition changes of de Oxygen Minimum Zone. The geochemical and petrographic analysis of this study showa good correlation with bioindicator studies carried out in other sediment core of the bay, and reinforce thehypothesis that climatic events like the Little Ice Age and the Medieval Warm Period are recorded in this bayof northern Chile. The present study shows that the first climatic event was characterized by a high superficialproductivity and a low subsuperficial oxygen disponibility, while the latter climatic event was characterizedby a low productivity and a better subsuperficial oxygenation.

Key words: geochemistry, petrography, organic matter, paleoceanography, Chile.

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INTRODUCCIÓN

La corriente de Humboldt es uno de los ecosis-temas marinos de mayor productividad biológi-ca del mundo, la cual se sustenta en los eventosde surgencia que ocurren en forma periódica enla zona costera (Shermann 1994, Shaffer et al.1997). La Bahía Mejillones del Sur (23º S) for-ma parte de uno de estos centros de surgenciacostera (Punta Angamos), el cual se caracterizapor ser uno de los más intensos del norte deChile (Rodríguez et al. 1986, Rodríguez et al.1991, Marín et al. 1993, Escribano 1998, Marín& Olivares 1999, Escribano & Hidalgo 2000,Thomas et al. 2001).

Los centros de surgencia juegan un rol fun-damental en los ciclos geoquímicos y biológi-cos. Por ejemplo, la productividad primariaayuda a controlar la repartición de carbono en-tre el gran reservorio oceánico y el pequeño re-servorio atmosférico (Langue et al. 1990, Thu-nell et al. 1992), mientras que, desde el puntode vista de los recursos naturales, estos siste-mas son los sustentadores de la mayor actividadpesquera desarrollada en el océano (Cañón &Morales 1985, Summerhayes et al. 1995, Gon-zález et al. 1998, Iriarte et al. 2000). En estosambientes la interacción océano-atmósfera esparticularmente intensa, lo que los hace muysusceptibles a variaciones climáticas. Los estu-dios clásicos tendientes a comprender la formaen que responden diferentes parámetros ocea-nográficos frente a estas variaciones se basanen el análisis de series temporales que, en mu-chos casos, no permiten identificar mecanismosde larga duración. Bajo situaciones muy espe-ciales, los sedimentos marinos pueden consti-tuirse en un importante registro de condicionesoceanográficas pasadas que permiten, por unaparte, trabajar con una alta resolución temporal(en casos muy excepcionales, en forma anual),y por otra, abarcar un largo intervalo de tiempo.Estudios en esta dirección han sido desarrolla-dos en sistemas de surgencia de distintas partesdel mundo (Lange et al. 1990, Divakar et al.1992, Farrel et al. 1995, Weber et al. 1995,Martínez et al. 1996, Von Road et al. 1999).

Mejillones del Sur constituye uno de esoscasos especiales. En esta bahía los restos biogé-nicos son el principal componente de los sedi-mentos acumulados en su ambiente de fondo.Estudios realizados por Ortlieb et al. (1994,2000), Valdés (1998) y Valdés et al. (2000)muestran que el contenido de sílice biogénica yel de carbono orgánico puede alcanzar el 50 y10% del peso seco, respectivamente. Esta situa-ción es el resultado de condiciones climáticas yoceanográficas que favorecen la sedimentación

y preservación de detritus biogénico autóctonoal interior de la bahía. La extrema aridez de lazona limita fuertemente el aporte de materialcontinental, el cual queda restringido al trans-porte eólico de partículas y, posiblemente, aeventos esporádicos de flujos aluviales asocia-dos a fases negativas de El Niño (Vargas 1998).Lo anterior, más la intensa surgencia de la zonahacen de la productividad biológica la principalfuente de aporte a la sedimentación marina.

La alta eficiencia de preservación en el am-biente de fondo de la bahía se explica por elbrusco descenso de la concentración de oxígenodisuelto en la columna de agua. Normalmenteen la Bahía Mejillones se registran valores infe-riores a 1 mL L-1 por debajo de los 50 m deprofundidad (Escribano 1998), mientras que apartir de los 60 a 80 m, dependiendo de la épo-ca del año, estos valores son menores a 0,1 mLL-1 (Valdés 1998). Esta situación de pobreza deoxígeno se explica por la influencia de la Zonade Mínimo Oxígeno (ZMO) que se extiendedesde el sur de Perú hasta el centro de Chile, yque en la costa de Mejillones presenta una dis-tribución vertical entre los 60 y 500 m de pro-fundidad (Silva & Sievers 1981, Silva 1983).Debido a que la bahía tiene una profundidadmáxima de 110 m, gran parte de su ambiente defondo está bajo el dominio de esta ZMO.

Estas características de Mejillones han favo-recido la formación de un registro sedimentarioen el fondo de la bahía, útil para realizar re-construcciones paleoambientales de alta resolu-ción temporal. En esta perspectiva, testigos re-cuperados en distintos puntos de la bahía hansido estudiados en su composición bioestrati-gráfica y sedimentológica (Ortlieb et al. 1994,2000, Vargas 1998, Páez et al. 2001), y geoquí-micas (Valdés 1998, Valdés et al. 2000, Valdés& Ortlieb 2001). Si bien estos trabajos hanaportado importantes antecedentes sobre laevolución de varios parámetros oceanográficosy climáticos a escala decadal-secular, durantelos últimos milenios, es necesario identificar demanera más precisa cuáles son los principalesmecanismos que determinan las característicasoceanográficas de la bahía, y cómo han interac-tuado a través del tiempo.

El presente trabajo se centra en estudiar laforma en que han evolucionado la productivi-dad y la oxigenación subsuperficial de la bahíadurante el pasado reciente, mediante el análisisde indicadores geoquímicos y petrográficos enun testigo de sedimento marino. Además, sepropone una primera explicación respecto delos mecanismos (y su funcionamiento) que hancondicionado la señal paleoceanográfica conte-nida en los sedimentos de la Bahía Mejillones.

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MATERIALES Y MÉTODOS

En junio de 1996, durante una campaña pa-leoceanográfica realizada en Mejillones, se re-cuperaron 10 testigos de sedimento de hasta 90cm de longitud. Uno de estos testigos, denomi-nado 32E, recuperado a 75 m de profundidad ycon una longitud total de 81 cm (72,5 cm delongitud continua más 8,5 cm de sedimentocontenido en la válvula de penetración) fue uti-lizado en el presente trabajo (Fig. 1).

La estratigrafía fue estudiada mediante unaimagen de rayos X tomada con un equipo médi-co convencional (tiempo = 0,16 s, distancia = 1m, voltaje = 50 kV) y con el uso de una tablade colores Munsell.

El sedimento contenido en la válvula se utilizópara realizar un análisis de radiocarbono según elmétodo tradicional por “sintillación”, previa eli-minación de los carbonatos (Laboratorio de Ocea-nografía Dinámica y Climatología, París).

El testigo fue cortado en muestras de 2 cmde espesor, y en cada una de ellas se estudió lapetrografía de la materia orgánica y se midió elcontenido de sílice biogénica (Sibio), carbonoorgánico (Corg) y Cadmio (Cd).

La petrografía fue realizada sobre la mate-ria orgánica total aislada de las fases carbona-tos y silicatos del sedimento, mediante un tra-tamiento de las muestras con ácido clorhídricoy ácido fluorhídrico. Posteriormente se realizó

una determinación semicuantitativa del mate-rial recuperado (kerógeno) mediante micros-copia de luz transmitida.

La Sibio fue determinada por el método deextracción alcalina húmeda descrito por Mort-lock & Fröelich (1989). El Corg fue medido porel método de Walkley y Black que consiste enuna oxidación térmica de la materia orgánica,seguida de una valoración indirecta (Cobertera1993). El Cd fue medido por espectrofotome-tría de absorción atómica con técnica de llama,en un equipo Perkin Elmer, modelo 1100 B. Sedeterminó un error relativo de un 5% para losresultados de Sibio y Corg, y de un 3% para losresultados de Cd. Estos análisis fueron realiza-dos en el Laboratorio de Química Ambientaldel Centro EULA-Chile, de la Universidad deConcepción. Mayores antecedentes sobre losmétodos utilizados pueden encontrarse en Val-dés (1998).

Los datos obtenidos fueron utilizados paracalcular tasas de acumulación según la siguien-te fórmula:

TA = ts * d * c * 0,1 (1)

donde TA = tasa de acumulación expresada eng m-2 año-1, ts = tasa de sedimentación expresa-da en cm ka-1 (cm por 1.000 años), calculada enfunción de la edad de radiocarbono medida enla base del testigo, d = densidad expresada en g

Fig. 1: Ubicación de la Bahía Mejillones en la costa de Chile y posición de los testigos recuperadosen la campaña de 1996 (círculos vacíos) y del testigo 32E (círculo negro). Ubicación esquematizadel centro de surgencia de Punta Angamos.Location of Mejillones Bay on the Chilean coast, the sedimentary cores obtained in 1996 (open circles) and of core 32E(full circle). Is also indicated in a schematic way the location of the Punta Angamos upwelling center.

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cm-3, c = concentración del componente respec-tivo expresado en porcentaje, y donde 0,1 es unfactor que permite obtener los resultados en gm-2 año-1 a partir de %, cm y ka.

RESULTADOS

Estratigrafía

El testigo 32E se caracterizó por presentar unasucesión de capas de tonos verde-oliva (entre5Y3/2 y 5Y 5/4) de diferente espesor. La partesuperior del testigo estuvo dominada por ungrueso estrato de color oscuro (5Y3/2), mien-tras que por debajo de los 54 cm las capas sepresentaron inclinadas (Fig. 2). Esta última ca-racterística ha sido interpretada por Valdés(1998) y Ortlieb et al. (2000) como el registrode un evento sísmico de gran magnitud ocurri-do en la zona en 1.200 años antes del presente(edad convencional medida en otro testigo, nocorregida y no calibrada). La imagen radiográ-fica evidenció una estructura laminar (a vecesinfracentimétrica) que dominó a lo largo detoda la columna (Fig. 2). La base del testigoarrojó una edad convencional de radiocarbono(no calibrada) de 2.620 ± 90 años antes del pre-sente (= antes de 1950).

Petrografía

El análisis al microscopio mostró la presencia demateria orgánica amorfa (MOA) que dominó alo largo de todo el testigo, presentándose en trestonalidades: amarillo, café y negro (Fig. 3). Elestudio de palinofacies evidenció un predominiode la fracción amarilla con un 62%, seguido dela fracción café con un 33% y la negra con un5%. Se observó que la fracción oscura (café ynegra) fluctuó de manera opuesta a la fracciónamarilla, y que alcanzó los valores más altos enla base del testigo (58 cm), mientras que el sedi-mento más reciente también mostró una tenden-cia al aumento de la fracción oscura (Fig. 4).

Geoquímica

El registro de Sibio presentó una concentraciónmedia de 36 ± 8%, con valores extremos de 24y 53%. En general se observó una disminuciónde la concentración hacia el sedimento superfi-cial, la cual se hizo más evidente a partir de los40 cm. Los 5 cm superficiales de la columna desedimento mostraron una sostenida disminu-ción de la concentración (Fig. 4).

El Corg presentó un rango de variación entre7 y 13%, con una media de 10 ± 1%. En gene-

Fig. 2: Estratigrafía del testigo 32E según ima-gen radiográfica (derecha) y colores Munsell(izquierda). Se indica la edad de radiocarbonomedida en la fracción descarbonatada de labase del testigo. Los planos de exposición deambas imágenes no son los mismos.Stratigraphy of the 32E core according the radiographicimage (at right) and Munsell colors (at left). The meanradiocarbon age obtained on the decarbonated fraction ofthe sediment at the base of core is indicated. The two logsare not represented in the same orientation.


Fig. 3: Características de la materia orgánica vista en el microscopio de luz transmitida.Major characteristics of the organic matter as viewed in a transmitted-light microscope.

Fig. 4: Palinofacies y contenido de Corg, Cd y Sibio en el testigo 32E.Palynofacies and content of Corg, Cd y Sibio in the 32E core.

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ral, la concentración fluctuó poco en torno a lamedia, mientras que se observó una tendenciaal aumento hacia el sedimento superficial. Los5 cm superiores mostraron un aumento del con-tenido de carbono orgánico (Fig. 4).

La concentración de Cd fluctuó entre 20 y 60ppm, con una media de 41 ± 11 ppm. En general,el Cd mostró un aumento de la concentraciónhacia el sedimento superficial, aun cuando seobservaron fuertes fluctuaciones a lo largo detoda la columna. Los 5 cm superficiales registra-ron un aumento del contenido de Cd (Fig. 4).

En ninguno de los tres casos se logró esta-blecer una relación clara entre las variacionesde los parámetros medidos y las característicasestratigráficas (color y/o presencia de lamina-ciones) del testigo.

El cálculo del coeficiente de correlaciónPearson mostró una tendencia contraria entre lasfluctuaciones de Sibio y Corg. Un valor de –0,57(P < 0,05) indica que el aumento de Sibio estáacompañado de manera significativa por una dis-minución de Corg. Igual interpretación puede rea-lizarse entre la Sibio y el contenido de Cd, cuyocoeficiente fue –0,79 (P < 0,05). En el caso delCorg y el Cd, el coeficiente (0,65; P < 0,05) mos-tró una correlación positiva y significativa.

Al calcular las tasas de acumulación paraestos componentes del sedimento, se observa-ron diferencias importantes respecto de las ten-

dencias mostradas por las concentraciones ab-solutas. La Sibio tuvo una tasa de acumulaciónmedia de 23 ± 6 g m-2 año-1 con un valor máxi-mo de 38 g m-2 año-1 y uno mínimo de 13 g m-2

año-1. En este caso, el perfil mostró una fuertedisminución de la tasa de acumulación hacia laépoca presente, mientras que en la sección mássuperficial del testigo se ha registrado un leveaumento alrededor de los 13 g m-2 año-1, el cuales muy inferior a la media para el período abar-cado por el testigo (Fig. 5).

La tasa de acumulación de Corg varió entre 4g C m-2 año-1 y 13 g C m-2 año-1, con una mediade 6 ± 2 g C m-2 año-1. Se registraron sucesivasfluctuaciones de esta tasa alrededor de una me-dia más o menos constante durante los pasados2 milenios. El registro más reciente mostró unaumento en la acumulación de Corg (Fig. 5).

Por último la tasa de acumulación de Cdtuvo un rango entre 0,9 mg Cd m-2 año-1 y 5 mgm-2 año-1, y una media de 3 mg Cd m-2 año-1. Apesar de que se han registrado sucesivas fluc-tuaciones en la acumulación de Cd, el perfilgeneral mostró un leve aumento hacia el pre-sente, situación que se acentúa en la secciónsuperficial del testigo (Fig. 5).

El coeficiente de correlación de Pearson en-tre las tasas de acumulación de Sibio y Corg fue,a diferencia del obtenido en el caso de las con-centraciones absolutas, positivo (r = 0,43; P <

Fig. 5: Estimación de las tasas de acumulación de Corg, Cd y Sibio, para los últimos 2 milenios,determinadas a partir del testigo 32E.Estimates of the accumulation rates of Corg, Cd y Sibio for the last 2 millennia, calculated in the 32E core.


0,05). Este valor, que sin ser significativo, su-giere una relación distinta a la registrada sobrela base de las concentraciones. También se ob-servó una situación similar entre las tasas deacumulación de Sibio y Cd, aun cuando el coefi-ciente de correlación (r = 0,05; P < 0,05) nopermite establecer una relación clara entre am-bos parámetros.

Al igual que en el caso de las concentracio-nes, las tasas de acumulación no presentaronrelación alguna con la estratigrafía según colo-res Munsell y rayos X.

DISCUSIÓN

Registro petrográfico y geoquímico

No existen datos de palinofacies en sedimentosmarinos de otras zonas de la costa de Chile. Enel caso de Mejillones, los resultados del testigo32E son concordantes con observaciones reali-zadas en otro testigo (32B) tomado a una mayorprofundidad (90m)1 (Fig. 1), respecto de lascaracterísticas de la materia orgánica (presenciade MOA de tres tonalidades) y del predominiode la fracción amarilla. Los autores planteanque la coloración amarilla corresponde a mate-ria orgánica refractaria preservada durante pe-riodos de baja productividad, mientras que lafracción oscura (café y negra) corresponde amateria orgánica metabolizable, preservada du-rante periodos de alta productividad.

Los tres componentes geoquímicos medidosen el testigo de Mejillones mostraron concentra-ciones altas. Los valores de Cd son superiores,en promedio a los reportados para diferentes sis-temas marinos. Por ejemplo, Van Geen et al.(1995) registraron hasta 19 ppm en la cuenca delMar Negro, Rosenthal et al. (1995) midieronhasta 2,2 ppm en sedimentos subantárticos yZheng et al. (2000) midieron hasta 9 ppm entestigos de la ZMO del margen continental deCalifornia. En Chile se han reportado valores de6,27 y 5,1 ppm para la bahía de Concepción (Sa-lamanca et al. 1988), y de 0,8 ppm a 3,5 ppm enla plataforma continental de la misma zona (Val-dés 1999). En el caso del Corg, los resultados deMejillones, si bien son altos, son similares a va-lores reportados en otros centros de surgencia.Por ejemplo, en el margen continental de Perú,

Henrich & Farrington (1984) registraron valoresde hasta 10%, Delgado & Gomero (1988) regis-traron valores de hasta 20%, y Schrader (1992)registraron hasta 15% de Corg. En Chile, en elsistema de surgencia de la plataforma continen-tal de Concepción Farías et al. (1996) reportaronvalores de poco más de 3%, Thamdrup & Can-field (1996) midieron hasta 6% y Valdés (1999)registró valores máximos de 7,3%, todos en co-lumnas de sedimento.

La Sibio también está dentro de los valoresdescritos como típicos de centros de surgencia.Por ejemplo, Verardo & McIntyre (1994) midie-ron entre 1 y 14% en un testigo del centro desurgencia del Atlántico Ecuatorial, mientras queGardner et al. (1997) midieron entre 1 y 60% deSibiog en testigos de la Corriente de California.

El alto contenido de los componentes medi-dos en el testigo de Mejillones obedece a con-diciones geográficas y oceanográficas especia-les. Debido a que el aporte de materialcontinental está restringido a detritus litogénicoque no supera el 10% de la masa total de sedi-mento (Vargas 1998), los mayores constituyen-tes corresponden a restos biogénicos provenien-tes de la alta productividad biológica del sector(Valdés et al. 2000). En efecto, los sedimentosde Mejillones, que pueden ser catalogadoscomo “biogénico silíceos” (más de 30% de Sibioen promedio) (Reineck & Singh 1980), consti-tuyen un depósito típico de áreas costeras dealta fertilidad (Seibold & Berger 1993). Ade-más, la preservación de los constituyentes quí-micos del sedimento marino de Mejillones seve favorecida por la existencia de un ambientede depositación anóxico, el cual limita fuerte-mente la diagénesis temprana así como los pro-cesos que pueden removilizar dichas sustanciashacia la columna de agua.

Cuando se comparan varios indicadores pa-leoambientales en un mismo testigo, en térmi-nos de sus concentraciones absolutas, la señalverdadera puede quedar oculta por un efecto dedilución que se produce cuando un componenteaumenta en forma desmedida respecto del resto(Müller & Suess 1979, Seibold & Berger 1993,Verardo & McIntyre 1994). Para anular esteefecto se recomienda trabajar con tasas de acu-mulación, ya que no solo facilita una correctainterpretación del registro geoquímico, sino quepermite comparar, por ejemplo, el registro decarbono orgánico con mediciones de producti-vidad primaria (Müller & Suess 1979).

Los coeficientes de correlación positivosencontrados entre las tasas de acumulación, adiferencia de las concentraciones absolutas,muestran que en el caso del testigo estudiadoefectivamente se produce un efecto de dilución

1 VALDÉS J, A SIFEDDINE & L ORTLIEB (2000) Paleo-environmental interpretation of organic matter sedimenta-tion in Mejillones Bay (23º S), Chile. Seventh Latin-Ame-rican Congress on Organic Geochemistry, Foz do Iguacú,Brasil: 145-147.

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entre los constituyentes del sedimento. Supera-do este problema, el registro del testigo 32Epermite plantear que existe una relación directaentre los factores que condicionan la acumula-ción de cada uno de estos componentes en lossedimentos de fondo de la Bahía Mejillones. Enotras palabras, las características oceanográfi-cas influyen de manera similar en la acumula-ción de Corg, Sibiog y Cd en los sedimentos deMejillones, de manera que cada uno de ellospuede aportar antecedentes sobre el comporta-miento oceanográfico de la bahía durante el in-tervalo de tiempo abarcado por el testigo.

Utilidad paleoceanográfica del registro petro-gráfico y geoquímico de Mejillones

La MOA, predominante en el testigo de Meji-llones, corresponde a una situación típica deambientes de depositación con un alto porcen-taje de Corg (Ramanampisoa et al. 1992), y do-minados por un flujo de material principalmen-te fitoplanctónico.

Valdés y colaboradores (resultados no pu-blicados) proponen un modelo conceptual de lasedimentación en la Bahía Mejillones, basadoen el análisis de palinofacies e indicadoresgeoquímicos de un testigo muy próximo al uti-lizado en el presente trabajo. En este modelo laseñal petrográfica (características de la materiaorgánica) de los sedimentos se relaciona con laintensidad de la productividad y, probablemen-te, con la oxigenación de la columna de agua.Los autores demostraron que el aumento de lafracción oscura en los sedimentos es el resulta-do del aumento de la productividad, lo que per-mite una mejor preservación de la fracción lá-bil, la cual es favorecida por un mecanismo defloculación y un rápido tránsito a través de lacolumna de agua. Por su parte el aumento de lafracción clara refleja una disminución de laproductividad y, posiblemente, una mayor oxi-genación de la columna de agua, lo que favore-ce la degradación de la fracción lábil (MOAoscura), permitiendo solo la preservación de lafracción refractaria (MOA clara).

El cadmio puede ser considerado un buenindicador de oxigenación de aguas de fondo, yaque tiende a precipitar cuando se generan con-diciones sulfato-reductoras, próximas al pisomarino (Saager et al. 1992, Rosenthal et al.1995, Van Geen et al. 1995, Morford & Emer-son 1999). Se ha demostrado que el cadmio re-acciona con FeS2 para formar un compuesto in-soluble que se acumula e inmoviliza enambientes reductores y que solo la aireación deestos sedimentos puede liberar nuevamente elcadmio al agua en forma disuelta (Bostick et al.

2000). Este mismo comportamiento ha sidodescrito para otros metales “redox-sensitivos”como vanadio, renio y molibdeno (Crusius &Thomson 2000, Yarincik et al. 2000, Zheng etal. 2000, Morford et al. 2001, Russel & Mor-ford 2001). Debido a que en Mejillones la ZMOintercepta el piso marino, existen condicionespropicias para su precipitación y preservación.Esta característica fue utilizada por Valdés &Ortlieb (2001) para inferir condiciones de oxi-genación del ambiente de depositación de la ba-hía durante los últimos milenios, sobre la basedel registro de cadmio y molibdeno en testigosde sedimento marino.

La acumulación de Corg en sedimentos mari-nos está condicionada por una serie de factores,siendo los más importantes la productividadbiológica y la disponibilidad de oxígeno (Cal-vert et al. 1992, Hollander et al. 1992, Jones &Manning 1994, Calvert et al. 1996). Por su par-te, el contenido de Sibio de los sedimentos mari-nos de áreas costeras de baja profundidad, endonde la disolución no juega un rol importantey en donde la surgencia es intensa, se asociadirectamente a la producción de fitoplancton si-líceo (Archer et al. 1993, Seibold & Berger1993, PAGES 1993).

El testigo 32E muestra que cuando aumenta elflujo de Sibio, también aumenta el flujo de carbo-no y la precipitación de cadmio. Es posible inter-pretar, entonces, que un aumento de la surgenciagenera un alto flujo de detritus biogénico hacia elpiso marino y una disminución del oxígeno di-suelto del fondo de la bahía. No se descarta queuna parte del cadmio que alcanza el piso marinoen la bahía, lo haga vía adsorción sobre partículasorgánicas (“scavenging”) (Brown et al. 1994,Dean et al. 1997) durante períodos de alta produc-tividad. Sin embargo, el tránsito de estas partícu-las a través de una columna de agua bien oxigena-da facilita la degradación de las sustanciasorgánicas y la liberación del cadmio como formadisuelta, por lo que solo un ambiente de deposita-ción pobre en oxígeno favorecerá la incorpora-ción e inmovilización de este metal en el sedi-mento de fondo. Por ello proponemos que estaúltima condición es la principal responsable de laacumulación y preservación de cadmio en los se-dimentos de Mejillones.

En el caso del Corg se propone que la altapreservación de carbono orgánico en los sedi-mentos de la Bahía Mejillones está mediada porla existencia de un ambiente de depositaciónpobre en oxígeno, pero que las variaciones ensu acumulación (Fig. 5) pueden asociarse acambios en la magnitud de la productividadbiológica de las aguas superficiales, ocurridasen el pasado.


La interpretación anteriormente expuesta esgraficada en la Fig. 6. En ella se incluye, tam-bién, un Índice de Preservación de materia orgá-nica lábil para el testigo 32E, que muestra queeste tipo de material (de tono oscuro en el regis-tro petrográfico, ver Fig. 4) es preservado máseficientemente cuando hay un mayor flujo deCorg (mayor productividad) y de Cd (ZMO másintensa), lo que demuestra el efecto de la pro-ductividad biológica sobre la oxigenación defondo y el tipo de registro orgánico preservadoen los sedimentos de la bahía. En otras palabras,la materia orgánica lábil presente en los sedi-

mentos es el resultado de una alta productividadbiológica de la capa de agua superficial, y queposteriormente es preservada eficientemente enun ambiente de fondo pobre en oxígeno.

Interpretación paleoceanográfica y paleocli-mática

El testigo de Mejillones permite realizar unaprimera aproximación a la forma en que haninteractuado, a lo largo de los pasados dos mi-lenios, la productividad biológica (sobre la basedel registro de Corg) y la oxigenación del am-

Fig. 6: Perfiles del Índice de Preservación (MOA café + MOA negra / MOA amarilla) y tasa deacumulación de Corg de los pasados dos milenios. Se indica la relación entre la variación de estosparámetros y el tipo de materia orgánica predominante en dicha sección del testigo 32E.Profiles of the Preservation Index (brown AOM + black AOM / yellow AOM) and Corg accumulation rate for the last twomillennia. Note the relationship between the variation among these parameters and the kind of organic matter in eachsection of the 32E core.

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biente de fondo de la bahía (sobre la base delregistro de cadmio). Si bien la correlación sig-nificativa y positiva entre ambos registros serefleja en ciclos muy bien sincronizados, la ten-dencia general de ambos perfiles hacia el pre-sente se orienta en direcciones opuestas (Fig.5). En otras palabras, las variaciones de cortaduración muestran que el aumento de la pro-ductividad está acompañado por una intensifi-cación de la ZMO de la bahía, mientras que eldescenso de la productividad es coincidentecon una ZMO menos intensa. Sin embargo, elregistro muestra que mientras la productividadbiológica disminuye hacia el presente, la ZMOse ha intensificado. En conclusión, las tenden-cias generales de productividad biológica su-perficial y oxigenación subsuperficial en la Ba-hía Mejillones del Sur, en el pasado, si bien sonsincrónicas en ciclos de corta duración, parecenresponder a mecanismos diferentes en el largoplazo (Fig. 5). Esta aparente contradicción pue-de ser explicada en función de las característi-cas oceanográficas locales.

Marín & Olivares (1999) proponen un mode-lo conceptual en el cual la productividad prima-ria al interior de la Bahía Mejillones depende dela surgencia costera que ocurre en el exterior deella (Punta Angamos) (Fig. 1). Este modelo rela-ciona los procesos de mezcla vertical que ocu-rren en Punta Angamos, con la fuerte estratifica-ción del interior de la bahía, de manera que elefecto fertilizador de las aguas de surgencia seve favorecido. Según este modelo la surgenciade Punta Angamos promueve una mayor o me-nor productividad biológica en la bahía depen-diendo de su intensidad. Un mecanismo de de-pendencia similar ha sido propuesto por Sievers& Vega (2000) para la bahía de Valparaíso y elcentro de surgencia de Punta Curaumilla.

Este modelo que sitúa el mecanismo de sur-gencia, principalmente, fuera de la bahía puedeser sustentado, también, por la excelente pre-servación de la estructura primaria de los sedi-mentos de la bahía. La presencia de láminasinfracentimétricas identificadas en los diferen-tes testigos marinos estudiados en Mejillones,permite plantear que no existe un mecanismoque altere la forma en que los sedimentos hansido depositados y preservados, como podríaser el caso del ingreso de aguas por el fondo dela bahía, si el proceso de surgencia ocurriesedentro de ella. De esta manera, y tomandocomo base el modelo de Marín & Olivares(1999), es posible suponer que una intensidadcada vez menor de la surgencia en Punta Anga-mos explique la tendencia general hacia unadisminución de la productividad durante los pa-sados dos milenios.

En Punta Angamos la surgencia correspondeal afloramiento de Aguas Ecuatoriales Subsu-perficiales (AESS), que se relaciona con el ci-clo anual de vientos (González et al. 1998). Engeneral, en el norte de Chile la surgencia seasocia al predominio de vientos del sur y su-roeste que resultan de la interacción entre elAnticiclón Subtropical del Pacífico Sur y lasdepresiones continentales (Cañón & Morales1985, Fuenzalida 1990, Rutllant 1993). De estaforma, y asumiendo una constancia en los de-más factores que influyen en los procesos desurgencia costera (e.g., batimetría, geometríade la línea de costa), se sugiere que los perío-dos de baja productividad (i.e., débil surgencia)identificados en el testigo 32E se asociarían aun régimen de vientos sur-suroeste menos in-tenso, lo que pudo haber provocado el ascensode una masa de agua con un menor potencialproductivo (Fig. 7B). Un mecanismo similar esutilizado por Herguera & Berger (1994) paraexplicar la disminución de la productividad re-gistrada en el Pacífico Ecuatorial Oeste, duran-te el período postglacial. En Punta Angamos,un fenómeno de estas características ha sido re-portado para la época actual (enero de 1997)por González et al. (1998), quienes concluye-ron que la débil surgencia registrada en la fechaindicada se debió a la escasez de vientos inten-sos del suroeste lo que provocó un bajo bombeode Ekman y un afloramiento de Aguas Suban-tárticas (ASAA), caracterizada por un mínimode salinidad y un bajo contenido de nutrientes(Cañón & Morales 1985).

En función de la dependencia de la BahíaMejillones, del centro de surgencia de Punta An-gamos, otro mecanismo que puede explicar lasfluctuaciones de la productividad, y su disminu-ción hacia el presente, puede ser el desplaza-miento del centro de surgencia (Summerhayes etal. 1995) más cerca o más lejos de la bahía. Estemecanismo ha sido evaluado por Schrader(1992) en la costa central de Perú, y por Zhao etal. (2000) en el centro de surgencia del noroestede África, para explicar los cambios en la pro-ductividad durante los pasados 400.000 y 35.000años, respectivamente. Así, un desplazamientodel centro de surgencia de Punta Angamos máslejos de la bahía afectaría negativamente la pro-ductividad dentro de esta, ya que las aguas desurgencia no alcanzarían a fertilizar la zona in-terna de la bahía (Fig. 7C). Por el contrario, si elcentro de surgencia se desplaza hacia la bahía, laproductividad sería favorecida.

De esta manera, los ciclos de productividadregistrados en el testigo 32E pueden deberse auno de los mecanismos descritos anteriormen-te (modificación en la intensidad de la surgen-


cia; desplazamiento del centro de surgencia), oa una combinación de ambos. No obstante laciclicidad de la productividad, la tendencia ge-neral de la curva (Fig. 5) muestra que en ellargo plazo estos mecanismos han actuado demanera que la resultante ha sido una disminu-ción de la productividad hacia el presente.

Al igual que la productividad, la otra ca-racterística oceanográfica que ha sufrido va-riaciones en los pasados dos milenios en la ba-hía es la oxigenación subsuperficial. Lasincronía entre las curvas de flujo de Corg y decadmio demuestran el efecto directo del au-mento de materia orgánica en suspensión, so-bre la disponibilidad de oxígeno de las aguasde fondo. Sin embargo, la tendencia contrariaregistrada hacia el presente, permite suponeruna cierta independencia de la oxigenaciónrespecto de la variación de la productividad.Como se planteó anteriormente, la condiciónde bajo contenido de oxígeno de las aguas defondo de la bahía se debe, principalmente, a lapresencia en el área de la ZMO, de manera

que una modificación, por ejemplo una pro-fundización o una disminución del espesor deesta capa de agua, puede afectar la oxigena-ción subsuperficial al interior de la bahía. Porejemplo, Cannariato & Kennet (1999) determi-naron que la ZMO del margen continental deCalifornia había variado su espesor (y con ellola ubicación del limite superior) durante lospasados 60 ka, en relación con los ciclos deproductividad de las aguas superficiales y laventilación de las aguas subsuperficiales. Si seobserva la tendencia del flujo de cadmio (Fig.5) se puede interpretar que hace 2.000 años laZMO se encontraba a mayor profundidad, demanera que el límite superior se ubicaba, pro-bablemente, más abajo, lo que propició un am-biente de fondo, dentro de la bahía, un pocomás oxigenado que en la actualidad. Esta con-dición ha variado hacia el presente debido,probablemente, a un ascenso del límite supe-rior de la ZMO, lo que ha intensificado la con-dición subóxica-anóxica del ambiente de fon-do de la bahía (Fig. 7D).

Fig. 7: Representación esquemática de los mecanismos oceanográficos que han actuado durante lospasados dos milenios en la zona de Mejillones, y que han sido reconocidos en el registro sedimentariodel testigo 32E. Tamaño de las flechas representa la intensidad. La letra A corresponde a una surgen-cia más intensa y más próxima de la bahía, B representa una disminución de la intensidad de lasurgencia, C representa un desplazamiento de la celda de surgencia, y D representa los cambios en laposición de la ZMO y su efecto al interior de la bahía. Para más detalles leer el texto y Tabla 1.Schematic representation of oceanographic mechanism acting in Mejillones area during the past 2 millennia, and recordingin 32E sedimentary core. Size of arrow represent intensity. Letter A represent a more intense upwelling account nearer tothe bay, B represent a weak upwelling, C represent a displacement of upwelling cell, and D represent changes in OMZposition and their effect into the bay. For more detail see the text and Table I.

358 VALDÉS ET AL.

La Tabla 1 resume, a modo de matriz dedoble entrada, la forma en que la ZMO y elcentro de surgencia han actuado, y el efecto quesu accionar ha tenido sobre la productividad yla oxigenación en la bahía. Se propone, segúnesta combinación de factores, que los principa-les forzantes de las características oceanográfi-cas de la bahía Mejillones, al menos durante losúltimos dos milenios, han sido la intensidad yel desplazamiento horizontal del centro de sur-gencia de Punta Angamos y el desplazamientovertical de la ZMO presente en el área.

Una comparación con el registro biológico dela Bahía Mejillones

Tanto el perfil de flujo de Corg como el de flujode cadmio mostraron dos períodos con clarassimilitudes con los descritos a partir del estudiode bioindicadores realizados en otros testigosde la misma bahía.

En la Fig. 8 se resumen las principales inter-pretaciones realizadas en el testigo 32E, y se

realiza una comparación con las interpretacio-nes propuestas por Ortlieb et al. (2000) para lostestigos 24 y 5A. En el testigo 32E se puedenidentificar cinco períodos de baja productividady aguas de fondo más oxigenadas, entre loscuales está el centrado en los 34 cm. Tambiénse pueden contabilizar cuatro períodos de altaproductividad y baja oxigenación de fondo,dentro de los cuales destaca, por su duración, elperiodo centrado en los 12 cm.

Ortlieb et al. (2000), estudiando un testigoproveniente de la boca de la bahía (115 m deprofundidad), identificaron dos secciones relevan-tes dentro de la secuencia bioestratigráfica. Unade ellas estaba datada en 850 años antes del pre-sente y se caracterizaba por la co-ocurrencia derestos de sardina, un fuerte déficit de foraminífe-ros planctónicos, y una total ausencia de formassinistrales de Neogloboquadrina pachyderma, es-pecie indicadora de aguas frías. Los autores plan-tearon que esta sección representaba un períodode baja productividad y aguas superficiales cáli-das. La otra sección del testigo comprende,

TABLA 1

Matriz de doble entrada en donde se combinan los factores propuestos como los principalesresponsables de las variaciones oceanográficas reconocidas en el testigo 32E, durante los pasados

dos milenios: tono gris oscuro indica factores que podrian explicar las variaciones cíclicasregistradas en las curvas de flujo de Corg (productividad biológica) y flujo de cadmio (oxigenación);

(Ω) indica los mecanismos responsables de la parte del ciclo que muestra un aumento de laproductividad y un descenso en la concentración de oxígeno de fondo de la bahía; (Φ) indica los

mecanismos responsables de la parte del ciclo que muestra una disminución de la productividad yun aumento de la concentración de oxígeno de fondo de la bahía; tono gris claro indica los factores

que explican la tendencia general de las curvas de paleoproductividad y flujo de cadmio(oxigenación); en blanco se indican los mecanismos que no actuarían de manera combinada

en la Bahía de Mejillones, según el registro del testigo 32ECombination of factors interpreted as being the major controls of oceanographic variations recognized in the 32E core,

during the last two millennia: dark grey tone corresponds to factors that may explain the cyclic variations in the profiles ofCorg flux (biological productivity) and cadmium flux (oxygenation); (Ω) indicates the mechanisms responsible for the

productivity increase and the oxygen decrease at the base of the water column; (Φ) indicates the mechanisms interpreted asresponsible for the productivity decrease and the oxygen increase at the bottom of the bay; light grey tone corresponds to

factors that explain the general trend of paleoproductivity and the cadmium flux (bottom oxygenation); in white are shownthe mechanisms which do not interact directly in Mejillones bay, according the sedimentary record of the 32E core.

Des

plaz

amie

nto

Aba

joA

rrib

a

Centro de surgenciaDesplazamiento Intensidad

Cerca Lejos Fuerte Débil

Ω ΩProductividad Productividad Productividad ProductividadOxígeno Oxígeno Oxígeno Oxígeno

Φ ΦProductividad Productividad Productividad ProductividadOxígeno Oxígeno Oxígeno Oxígeno

ZMO


aproximadamente, los siglos XVI a XIX y, en tér-minos de la composición de bioindicadores, se ca-racterizó por la ausencia de restos de sardina y unfuerte incremento del foraminífero N. pachyder-ma, incluida la forma sinistral. Esta sección fueinterpretada como el registro de aguas frías pre-sentes en la bahía y una intensa surgencia. Final-mente Ortlieb et al. (2000) proponen que estasdos secciones reconocidas en los testigos estudia-

dos corresponderían al registro del Episodio Cáli-do de la Edad Media (ECEM) y a la PequeñaEdad de Hielo (PEH), respectivamente, períodosque han sido bien documentados en el HemisferioNorte, pero de los cuales aún no está clara suincidencia a escala global (Keigwin 1996, VonRoad et al. 1999, Broecker 2000).

Un cálculo preliminar realizado en el testigo32E en función de la edad de radiocarbono de

Fig. 8: Comparación entre el registro geoquímico y biológico en la Bahía Mejillones del Sur.También se presenta una adaptación de la figura interpretativa propuesta por Ortlieb et al. (2000)sobre la base del estudio de bioindicadores, y se correlacionan ambas interpretaciones. El testigo5A tiene una longitud de 34 cm: ZMO = Zona de Mínimo Oxígeno; ECEM = Episodio Cálido de laEdad Media; PEH = Pequeña Edad del Hielo; BP = antes del presente (antes de 1950).Comparison between the geochemical and petrographical records in the 32E core. These data seem to correlate fairly wellwith an interpretative reconstruction of the 5A core based upon biological indicators (according Ortlieb et al. 2000). Core5a is 34 cm long: ECEM = Medieval Warm Period; PEH = Little Ice Age, BP = before present (prior to 1950).

360 VALDÉS ET AL.

la base de este testigo permiten indicar que lasección comprendida entre los 32 y 28 cm co-rrespondería al período entre los 1.050 y 700años antes del presente, mientras que la secciónentre los 20 y 7 cm correspondería al períodoentre los 600 y los 100 años antes del presente.El primer período se caracteriza por una bajadel flujo de Corg y cadmio, lo que se interpretacomo una disminución de la productividad bio-lógica al interior de la bahía, y una ZMO ubica-da a mayor profundidad, lo que propició un am-biente un poco más oxigenado dentro de labahía. Por el contrario, el segundo período secaracterizaría por condiciones totalmenteopuestas, ya que se habría registrado una mayorproductividad, mientras que la ZMO estaríamás arriba afectando una mayor parte del fondode la bahía.

Aun cuando las interpretaciones del testigo32E están basadas solo en una datación (y porlo tanto deben ser tomadas con cautela), estaaproximación muestra una buena correlaciónentre el registro geoquímico y petrográfico deltestigo 32E y el registro biológico del testigo5A de Ortlieb et al. (2000), de manera que serefuerza la idea de que eventos océano-climáti-cos tipo ECEM y la PEH hayan tenido una in-fluencia planetaria.

Las características del último siglo tambiénparecen ser coincidentes entre ambos tipos deregistros, ya que en el testigo 32E, al igual queen el reportado por Ortlieb et al. (2000) mues-tra que los pasados 100 años se caracterizaronpor una baja productividad (predominio deaguas superficiales cálidas), aunque claramentese observa un tránsito de estas condiciones ha-cia una mayor productividad (predominio deaguas superficiales frías).

CONCLUSIONES

El centro de surgencia de Punta Angamos y laZMO han afectado de manera combinada lascaracterísticas oceanográficas de Mejillones,las cuales han quedado registradas en los sedi-mentos laminados del fondo de la bahía. Estacombinación se ha manifestado en una sincro-nía durante períodos cortos, entre la productivi-dad y la oxigenación de fondo, mientras que enun período de dos mil años ambos factores hanevolucionado en sentido contrario; la producti-vidad ha disminuido y la condición de mínimooxígeno se ha intensificado. Se propone que losfactores determinantes en las característicasoceanográficas de la bahía, al menos durantelos pasados 2.000 años, han sido el desplaza-miento horizontal de la celda de surgencia y

variaciones de la intensidad de la surgencia dePunta Angamos, y el desplazamiento verticalde la ZMO presente en el área.

El registro geoquímico y petrográfico del tes-tigo 32E mostró una buena correlación con elregistro biológico estudiado en otro testigo de labahía, reforzando la hipótesis de que eventos cli-máticos tipo el Episodio Cálido de la Edad Me-dia y la Pequeña Edad del Hielo, han quedadoregistrados en los sedimentos de esta bahía.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Departements Soutien et Forma-tion aux Communautes Scientifiques du Sud(DSF), Francia, por la beca otorgada al primerautor para realizar una estadía de perfecciona-miento, durante la cual se realizó parte del tra-bajo presentado en este artículo.

Los autores desean agradecer el aporte delos correctores anónimos que ayudaron a mejo-rar este artículo. Agradecemos el financiamien-to del proyecto FONDECYT 2960074.

LITERATURA CITADA

ARCHER D, M LYLE, K RODGERS & P FROELICH(1993) What control opal preservation in tropicaldeep-sea sediments? Paleoceanography 8: 7-21.

BOSTICK B, S FENDORF & M FENDORF (2000)Disulfide disproportionation and CdS formationupon cadmium sorption on FeS2. Geochemica etCosmochemica Acta 64: 247-255.

BROECKER W. (2000) Abrupt climate change: causalconstraints provided by the paleoclimate record.Earth-Science Reviews 52: 137-154.

BROWN JA, D COLLING, J PARK, D PHILLIPS, YROTHER & J WRIGHT (1994) Ocean chemistry anddeep-sea sediments. The Open University/PergamonEditors, Oxford, United Kingdom. 133 pp.

CALVERT S, R BUSTIN & T PEDERSEN (1992) Lack ofevidence for enhanced preservation of sedimentaryorganic matter in the oxygen minimum of the Gulfof California. Geology 20: 757-760.

CALVERT S, R BUSTIN & E INGALL (1996) Influence ofwater column anoxia and sediment supply on the burialand preservation of organic carbon in marine shales.Geochimica et Cosmochimica Acta 60: 1577-1593.

CANNARIATO K & J KENNETT (1999) Climaticallyrelated millennia-scale fluctuations in strength ofCalifornia margin oxygen-minimum zone during thepast 60 k.y. Geology 27: 975-978.

CAÑÓN J & E MORALES (1985) Geografía de Chile,Tomo IX, Geografía del mar de Chile. InstitutoGeográfico Militar, Santiago, Chile. 244 pp.

COBERTERA E (1993) Edafología aplicada: suelos, produc-ción agraria, planificación territorial e impacto am-biental. Ediciones Cátedra, Concepción, Chile. 73 pp.

CRUSIUS J & J Thomson (2000) Comparative behavior ofauthigenic Re, U, and Mo during reoxidation andsubsequent long-term burial in marine sediments.Geochimica et Cosmochimica Acta 64: 2233-2242.


DEAN W, J GARDNER & D PIPER (1997) Inorganicgeochemical indicators of glacial-interglacialchanges in productivity and anoxia on theCalifornia continental margin. Geochimica etCosmochimica Acta 61: 4507-4518.

DELGADO C & R GOMERO (1988) Textura, carbono or-gánico y carbonatos de los sedimentos del margencontinental peruano. Boletín del Instituto del Mardel Perú (volumen extraordinario): 1-10.

DIVAKAR P, C PRAKASH & CH RAO (1992) Theupwelling record in the sediments of the westerncontinental margin of India. Deep-Sea Research 39:715-723.

ESCRIBANO R (1998) Population dynamics of Calanuschilensis in the Chilean eastern boundary HumboldtCurrent. Fisheries and Oceanography 7: 245-251.

ESCRIBANO R & P HIDALGO (2000) Spatial distributionof copepods in the north of the Humboldt Currentregion off Chile during coastal upwelling. Journal ofMarine Biology 80: 1-8

FARÍAS L, L CHUECAS & A DURÁN (1996) Reactividady remineralización de carbono orgánico total y nitró-geno total en sedimentos anóxicos de Bahía Concep-ción. Gayana Oceanología (Chle) 4:117-127.

FARREL J, T PEDERSEN, S CALVERT & B NIELSEN(1995) Glacial-interglacial changes in nutrientutilization in the equatorial Pacific Ocean. Nature377: 514-517.

FILIPPELLI G & M DELANEY (1996) Phosphorusgeochemistry of equatorial Pacific sediments.Geochimica et Cosmochimica Acta 60: 1479-1495.

FUENZALIDA R (1990) Proceso de surgencia en la regiónnorte de Chile, latitudes 20º30’S-21º45’ S. Investi-gaciones Científicas y Tecnológicas, Serie Cienciasdel Mar (Chile) 2: 79-104.

GARDNER J, W DEAN & P DARTNELL (1997) Biogenicsedimentation beneath the California Currentsystem for the past 30 Ky and its paleoceanographicsignificance. Paleoceanography 12: 207-225.

GONZÁLEZ HE, G DANERI, D FIGUEROA, JL IRIARTE,N LEFEVRE, G PIZARRO, R QUIÑONES, MSOBARZO & A TRONCOSO (1998) Producción pri-maria y su destino en la trama trófica pelágica y océa-no profundo e intercambio océano-atmósfera de CO2en la zona norte de la corriente de Humboldt (23º S):posibles efectos del evento El Niño, 1997-98 en Chile.Revista Chilena de Historia Natural 71: 429-458.

HENRICHS S & J FARRINGTON (1984) Peru upwellingregion sediments near 15oS. 1. Remineralizationand accumulation of organic matter. Limnology andOceanography 29: 1-19.

HERGUERA J & W BERGER (1994) Glacial topostglacial drop in productivity in the westernequatorial Pacific: mixing rate versus nutrientconcentrations. Geology 22: 629-632.

HOLLANDER D, J McKENZIE & H ten HAVEN (1992)A 200 year sedimentary record of progressiveeutrophication in lake Greifen (Switzerlan):implications for the origin of organic-carbon-richsediments. Geology 20: 825-828.

IRIARTE J, G PIZARRO, V TRONCOSO & MSOBARZO (2000) Primary production and biomassof size-fractioned phytoplankton of Antofagasta,Chile (23-24º S) during pre-El Niño and El Niño1997. Journal of Marine Systems 26: 37-51.

JONES B & D MANNING (1994) Comparison ofgeochemical indices used for the interpretation ofpaleoredox conditions in ancient mudstones.Chemical Geology 111: 111-129.

KEIWIN L (1996) The Little Ice Age and Medieval WarmPeriod in the Sargasso Sea. Science 274: 1504-1508.

LANGE C, S BURKE & W BERGER (1990) Biologicalproduction off southern California is linked toclimatic change. Climatic Change 16: 319-329.

LANGE C & W BERGER (1993) Paleoclimatic significanceof Santa Barbara laminated sediments: a history ofupwelling and El Niño Events. EOS, Transactions,American Geophysical Union 74: 372.

MARÍN V, L RODRÍGUEZ, J VALLEJO, EFUENTESECA & E OYARCE (1993) Efectos de lasurgencia costera sobre la productividad primariaprimaveral de la Bahía Mejil lones del Sur(Antofagasta, Chile). Revista Chilena de HistoriaNatural 66: 47-491.

MARÍN V & G OLIVARES (1999) Estacionalidad de laproductividad primaria en bahía Mejillones del Sur(Chile): una aproximación proceso-funcional. Re-vista Chilena de Historia Natural 72: 629-641.

MARTINEZ PH, PH BERTRAND, I BOULOUBASSI, GBARIELLE, G SHIMMIELD, B VAUTRAVERS, FGROUSSET, S GUICHARD, Y TERNOIS & MASICRE (1996) An integrated view of inorganic andorganic biogeochemical indicators of paleopro-ductivity changes in a coastal upwelling area.Organic Geochemistry 24: 411-420.

MORFORD J & S EMERSON (1999) The geochemistry ofredox-sensit ive trace metals in sediments.Geochimica et Cosmochimica Acta 63: 1735-1750.

MORFORD J, A RUSSELL & S EMERSON (2001) Tracemetal evidence for changes in the redoxenvironment associated with the transition fromterrigenous clay to diatomaceous sediment, SaanichInlet, BC. Marine Geology 174: 355-369.

MORTLOCK R & P FRÖELICH (1989) A simple methodfor the rapid determination og biogenic opal in pelagicmarine sediments. Deep-Sea Research 36: 1415-1426.

MÜLLER P & E SUESS (1979) Productivity,sedimentation rate, and sedimentary organic matterin the ocean-I. Organic carbon preservation. Deep-Sea Research 26A: 1347-1362.

ORTLIEB L, O ZÚÑIGA, R FOLLEGATI, R ESCRIBANO,I KONG, L RODRÍGUEZ, PH. MOURGUIART, JVALDÉS & P IRATCHET (1994) Paleoceanografíade la bahía de Mejillones del Sur (Antofagasta, Chile):resultados preliminares para el último milenio. Estu-dios Oceanológicos (Chile) 13: 45-55.

ORTLIEB L, R ESCRIBANO, R FOLLEGATI, OZÚÑIGA, I KONG, L RODRÍGUEZ, J VALDÉS, NGUZMÁN & P IRATCHET (2000) Ocean-climaticchanges during the last 2,000 years in a hypoxicmarine environment of Northern Chile (23ºS). Re-vista Chilena de Historia Natural 73: 221-242.

PÁEZ M, O ZÚÑIGA, J VALDÉS & L ORTLIEB (2001)Foraminíferos bentónicos recientes en sedimentosmicróxicos de la Bahía Mejillones del Sur (23º S),Chile. Revista de Biología Marina y Oceanografía(Chile) 36: 123–133.

PAGES (1993) Research protocols for Pale. Paleoclimaticof Artic lakes and estuaries. PAGES WorkshopReport Series 94-1: 1-33.

RAMANAMPISOA L, PH BERTRAND, J DISNAR, ELALLIER-VERGES, B PRADIER & NTRIBOVILLARD (1992) Étude à haute resolutiond’un cycle de carbone organique des argiles duKimméridgien du Yorkshire (Grande-Bretgne):resultants de géochimie et de pétrographieorganique. Compte-Rendus à l’Académie desSciences, Paris 314: 1493-1498.

REINECK H & I SINGH (1980) Depositional sedimentaryenvironments: with reference to terrigenousclastics. Second edition. Springer-Verlag, Berlin,Germany. 549 pp.

362 VALDÉS ET AL.

RODRÍGUEZ L, O ZÁRATE & E OYARCE (1986) Pro-ducción primaria del fitoplancton y su relación conla temperatura, oxígeno, nutrientes y salinidad en laBahía de Mejillones del Sur. Revista de BiologíaMarina 22: 75-96.

RODRÍGUEZ L, V MARÍN, M FARÍAS & E OYARCE(1991) Identification of an upwelling zone byremote sensing and in situ measurement: Mejillonesdel Sur Bay (Antofagasta- Chile). Scientia Marina55: 467-473.

ROSENTHAL Y, E BOYLE, L LABEYRIE & D OPPO(1995) Glacial enrichments of authigenic Cd and Uin subantarctic sediments: a climatic control on theelements oceanic budget? Paleoceanography 10:395-413.

RUSSELL A & J MORFORD (2001) The behavior ofredox-sensitive metals across a laminates-massive-laminated transition in Saanich Inlet, British Co-lumbia. Marine Geology 174: 341-354.

SAAGER P, H de BAAR & R HOWLAND (1992) Cd, Zn,Ni and Cu in the Indian Ocean. Deep-Sea Research39: 9-35.

SALAMANCA M, L CHUECAS & F CARRASCO (1988)Heavy metal content and distribution in surfacesediments from three areas of Chilean coast.Gayana Miscelanea (Chile) 9: 3-16.

SCHRADER H (1992) Comparison of Quaternary coastalupwell ing proxies off central Peru. MarineMicropaleontology 19: 29-47.

SHAFFER G, O PIZARRO, L DJURFELD, S SALINAS &J RUTLLANT (1997) Circulation and low-frequency variability near the Chilean coast:remotely forced fluctuations during the 1991-1992El Niño. Journal of Physical Oceanography 27:217-235.

SHERMAN K (1994) Sustainability, biomass yields, andhealth of coastal ecosystem: an ecologicalperspective. Marine Ecology Progress Series 112:277-301.

SIEBOLD E & W BERGER (1993) The sea floor: anintroduction to marine geology. Springer-Verlag,ciudad, país. 355 pp.

SIEVERS H & S VEGA (2000) Respuesta físico-químicade la bahía de Valparaíso a la surgencia generadaen Punta Curaumilla y al fenómeno El Niño. Re-vista de Biología Marina y Oceanografía (Chile)35: 153-168.

SILVA N & H SIEVERS (1981) Masas de agua y circula-ción en la región de la rama costera de la corrientede Humboldt latitudes 18o S - 33o S. (Operaciónoceanográfica MarChile X - ERFEN Y). Ciencia yTecnología del Mar CONA (Chile) 5: 5-50.

SILVA N (1983) Masas de agua y circulación en la regiónnorte de Chile, latitudes 18-32o S (Operaciónoceanográfica MarChile XI- ERFEN II). Ciencia yTecnología del Mar CONA (Chile) 7: 47-84.

SUMMERHAYES C, K EMEIS, M ANGEL, R SMITH &B ZEITZSCHEL (1995) Upwelling in the ocean:modern processes and ancient records.Environmental Sciences Research Report 18: 1-37.

THAMDRUP B & D CANFIELD (1996) Pathways ofcarbon oxidation in continental margin sedimentsoff central Chile. Limnology and Oceanography 41:1629-1650.

THOMAS A, J BLANCO, M CARR, P STRUB & JOSSES (2001) Satellite-measured chloroplyll andtemperature variability off northern Chile during

the 1996-1998 La Niña and El Niño. Journal ofGeophysical Research 106: 899-915.

THUNELL R, M OINGMIN, S CALVERT & FPEDERSEN (1992) Glacial-Holocene biogenicsedimentation patterns in the south China Sea:productivity variations and surface water pCO2.Paleoceanography 7: 143-162.

VALDÉS J (1998) Evolución oceanográfica reciente de laBahía Mejillones del Sur (23º S). Evidenciageoquímica en sedimentos marinos. Tesis Doctoral,Centro EULA-Chile, Universidad de Concepción,Concepción, Chile. 114 pp.

VALDÉS J (1999) Contenido de cadmio y carbono orgáni-co en un testigo de sedimento de la plataforma con-tinental de Concepción (36° S). GayanaOceanología (Chile) 63: 35-40.

VALDÉS J & L ORTLIEB (2001) Paleoxigenaciónsubsuperficial de la columna de agua en la BahíaMejillones del Sur (23o S): indicadores geoquímicosen testigos de sedimento marino. InvestigacionesMarinas (Chile) 29: 25-35.

VALDÉS J, L LÓPEZ, S LOMÓNACO & L ORTLIEB(2000) Condiciones paleoambientales de sedimenta-ción y preservación de materia orgánica en BahíaMejillones del Sur (23º S), Chile. Revista de Biolo-gía Marina y Oceanografía 35: 169-180.

VAN GEEN A, D McCORKLE & G KLINKHAMMER(1995) Sensitivity of the phosphate-cadmium-carbonisotope relation in the ocean to cadmium removal bysuboxic sediments. Paleoceanography 10: 159-169.

VARGAS G (1998) Approches méthodologiques en paléo-océanographie réalisées à partir de carottes de laBaie de Mejilles, Chile (23º S). Diplôme d’EtudesApprofondies, Iniversité Bordeaux, Bordeaux,France. 32 pp.

VERARDO D & A McINTYRE (1994) Production anddestruction: control of biogenous sedimentation inthe tropical Atlantic 0-300,000 years B.P.Paleoceanography 9: 63-86.

VON ROAD U, M SCHAAF, K MICHELS, H SCHULZ,W BERGER & F SIROCKO (1999) A 500-yr re-cord of climate in varved sediments from theOxygen Minimum Zone off Pakistan, northernArabian Sea. Quaternary Research 51: 39-53.

WEBB T (1991) The spectrum of temporal climaticvariability: current estimates and the need for glo-bal and regional time series. En: Bradley R (ed)Global changes of the past: 61-82. OIES GlobalChange Institute, Boulder, Colorado, USA.

WEBER M, M WIEDICKE & V RIECH (1995) Carbonatepreservation history in the Peru basin:paleoceanography implications. Paleoceanography10: 775-800.

YARINCIK K, R MURRAY, T LYONS, L PETERSON &G HAUG (2000) Oxygenation history of bottomwater in the cariaco Basin, Venezuela, over the past578,000 years: Results from redox-sensitive metals(Mo, V, Mn and Fe). Palaoceanography 15: 593-604.

ZHAO M, G EGLINTON, S HASLETT, R JORDAN, MSARTHEIN & Z ZHANG (2000) Marine andterrestrial biomarker records for the last 35,000years at ODP site 658C of NW Africa. OrganicGeochemistry 32: 919-930.

ZHENG Y, A VAN GEEN, R ANDERSON, J GARDNER &W DEAN (2000) Intensification of the norteast Pacificoxygen minimum zone during the Bölling-Allerödwarm period. Paleoceanography 15: 528-536.

Editor Asociado: Vivian MontecinoRecibido el 21 de agosto de 2002; aceptado el 24 de marzo de 2003

variaciones del sistema de surgencia de punta...

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