Geoquímica de la concha de ostrácodos (Limnocythere staplini) un método de regresión múltiple como indicador paleoclimático

Resumen

Estudios recientes indican que la incorporación de Mg²⁺ y Sr²⁺ en las valvas de ostrácodos adultos sucede en equilibrio termodinámico con el agua huésped y las conchas de ostrácodos de aguas continentales pueden ser utilizadas como indicadores geoquímicos paleoambientales. Si las concentraciones de estos iones en el agua están a su vez asociadas a los cambios en evaporación y precipitación entonces podría establecerse una conexión entre la química de las conchas y el clima. En este estudio se presentan modelos de regresión múltiple independientes para Mg²⁺ y Sr²⁺ que resultan de modelos experimentales de simulación de los efectos ambientales de temperatura y salinidad sin involucrar procesos termodinámicos. La alternativa propuesta en este estudio es que, es posible calcular las paleotemperaturas y paleosalinidades de antiguos cuerpos de agua en un solo paso, a través de un modelo de regresión múltiple con un término interactivo que puede establecer constantes aplicadas directamente a las relaciones ) ^m(Mg/Ca), y ^m(Sr/Ca), obteniendo las concentraciones de Ca²⁺, Mg²⁺ y Sr²⁺ en las conchas de ostrácodos mediante espectrometría de masas por plasma inducido (ICP-MS). En el presente estudio el suprafijo "m" sintetiza el término relación molar, y los sufijos "y" y "w", se aplican a las relaciones molares de los elementos traza contra calcio (expresadas por la ecuación Te/Ca, donde Te es Mg²⁺ o Sr²⁺) en las valvas y el agua, respectivamente. Las constantes generadas en este estudio proceden de los análisis experimentales de 46 valvas de la especie Limnocythere staplini, un ostrácodo euritópico común en Norteamérica (desde Alaska hasta el centro de México).

Los resultados de este estudio demuestran que la captura de Mg²⁺ y Sr²⁺ por Limnocythere staplini guardan estrecha relación con las condiciones ambientales dominantes en el reservorio. La concentración de Mg²⁺ en las valvas indica que, como en casos anteriores, responde a la temperatura del agua en el momento de calcificación. Sin embargo, contrario a lo observado anteriormente, este estudio sugiere que la concentración de este ión en el agua no es un factor determinante en el proceso de adsorción por Limnocythere staplini, y por lo tanto la ecuación para obtener el coeficiente de partición Kp [Mg] = (Mg/Ca)/(Mg²⁺/Ca²⁺), no es aplicable. Por otra parte, la concentración de Sr²⁺ en las mismas valvas sugiere que su adsorción está en estrecha relación con la concentración del mismo en el agua, tal y como ha sido sugerido previamente. Sin embargo, en este trabajo se sugiere que la concentración de Sr2+ en las valvas de Limnocythere staplini indica la salinidad del agua sin necesidad de calcular el coeficiente de distribución del estroncio. El presente estudio propone el uso de constantes matemáticas generadas a través de modelos de regresión múltiple. Estas constantes fueron calibradas contra poblaciones naturales modernas del género Limnocythere (L. staplini y L. ceriotuberosa) procedentes de varias ciénagas en el Estado de Utah y de poblaciones subfósiles de canales de irrigación de los indios Hohokam en el valle de Phoenix, Arizona, ambas en los Estados Unidos de América.