Coccolithophore Carbonate and Calcification Dynamics in the Southern and Eastern Equatorial Pacific Oceans, during the Last Deglaciation

L'evoluzione del clima terrestre, durante gli ultimi 800.000 anni è caratterizzata dacicli climatici glaciale - interglaciale (freddo/caldo) forzati da oscillazioni dei parametri orbitali. Tuttavia, la dinamica della transizione tra la fase glaciale e la fase interglaciale rimane non è ancora completamente chiara. Un’importante peculiarità riguardante queste specifiche fasi di transizione è che le concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica e metano sono correlate con le temperature registrate in Antartide e Groenlandia piuttosto che con quelle dell’emisfero settentrionale. Questa osservazione supporta l’ ipotesi che i gas serra possano giocare un ruolo fondamentale come amplificatori della forzante orbitale per il sistema climatico. A favore di questa ciclicità climatica esistono evidenze legate alla variazioni di produttività osservate sia in Atlantico che Pacifico. In questa tesi di dottorato abbiamo investigato il ruolo dei coccolitoforidi, un gruppo di alghe unicellulari che influenzano il clima attraverso il ciclo globale del carbonio, durante l’ultima deglaciazione nell’Oceano Meridionale e Oceano Pacifico equatoriale orientale. Questo studio si è concentrato sull’ultima Terminazione (TI), che rappresenta l’ultimo evento di riscaldamento climatico che la Terra abbia sperimentato, con lo scopo di cercare di fornire maggiori informazioni sulle possibili dinamiche che si attivano alla transizione tra glaciale e interglaciale.è. Si è quindi considerato questo intervallo per analizzare le possibili risposte del fitoplancton ai processi quali l’ aumento delle temperature (riscaldamento globale), la variazione degli equilibri nel sistema carbonatico (acidificazione delle acque) e l’incremento della stratificazione delle acque (come risposta all’aumento di temperature delle acque). I nostri risultati si basano su campioni di sedimento provenienti da due siti localizzati nell’area del sud Atlantico nell’Oceano Meridionale (ODP1089 e PS2498-1; Capitoli 2,3,4) e uno nell’area dell’Oceano Pacifico equatoriale orientale, a largo dell’ Ecuador (Capitolo 5). Questi tre casi studio ci hanno permesso di valutare la ripetibilità dei nostri risultati (Capitolo 2) e, sopratutto, di comprendere molteplici aspetti della comunità a coccolitoforidi e delle dinamiche di questo gruppo nella produzione carbonatica, come ad esempio: 1) le abbondanze assolute dei coccoliti, 2) le loro abboandanze relative, 3) le dinamiche della massa e della calcificazione di Emiliania huxleyi e 4) i principali controlli morfologici/ ambientali alle alte latitudini (Capitoli 3 e 4) e basse latitudini (Capitolo 5). In generale, i risultati presentati in questa tesi suggeriscono che l’associazione a coccoliti alle alte latitudini risulta principalmente composta da E. huxleyi e Calcidiscus leptoporus. Inoltre, si ipotizza che la pompa carbonatica abbia funzionato come fattore d’innesco per aumento di alcalinità della parte piu profonda dell’oceano durante l’ ultimo glaciale (ODP1089), e abbia prodotto un aumento della pressione dell’anidride carbonica discolta in acqua durante la fase interglaciale (PS2498-1). Alle basse latitudini (ODP1238), abbiamo osservato un aumento dell’attività di calcificazione rispetto a quella fotosintetica durante la deglaciazione. Infine, l’analisi della massa e del grado di calcificazione di E. huxleyi sembra indicare questi due parametri sono controllati dalla chimica delle acque superficiali e profonde.