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Ciências da Terra (UNL), Lisboa, nº esp. V, CD-ROM, pp. A154-A157 Posicionamento estratigráfico da malacofauna pliocénica marinha de Portugal. Implicações paleoceanográficas Carlos Marques da Silva Dep. e Centro de Geologia da Faculdade de Ciências. Univ. Lisboa. Rua da Escola Politécnica, 58, 1250-102 Lisboa [email protected] RESUMO Palavras-chave: Pliocénico; Mollusca; Gastropoda; paleoclimatologia; paleoceanografia; Ibéria; Portugal. Posicionada na Biozona de nanofósseis calcários CN12a, Discoaster tamalis, a malacofauna de Vale de Freixo (Pombal) foi, até há pouco, atribuída ao Placenciano, após o evento de arrefecimento c. 3,5-3,3 Ma (i.e., intra MPMU2). Dados recentes, resultantes de datação isotópica de pectinídeos de Vale de Freixo (Pombal) pelo método 87 Sr/ 86 Sr sugerem idade ligeiramente mais antiga, correspondente à transição Zan/Pla ou ao Placenciano basal, i.e., anterior ao referido geoevento de arrefecimento, ou seja, intra MPMU1. Os resultados da datação isotópica estão em consonância com novos dados resultantes do estudo taxonómico das associações de gastrópodes e permitem compará-las com associações ibéricas atlânticas (Guadalquivir) e mediterrânicas (Estepona) aproximadamente coevas, i.e., atribuídas à MPMU1. Desta comparação resulta evidente a existência de manifesto gradiente térmico N-S entre a fachada atlântica W (Sea Surface Temperature, SST mais fria) e S (SST mais quente) da Ibéria e de acentuada diferença de SST entre a Fachada Atlântica e o Mediterrânico W. Com base nas exigências térmicas das espécies de gastrópodes termófilos das associações pliocénicas nacionais, em particular nas de Terebridae, é possível avançar a hipótese de que o padrão de SST do Atlântico à latitude de Vale de Freixo, no Pliocénico, seria similar ao registado actualmente na região das Canárias/Cabo Branco, na costa da África NW. Ou seja, apresentando temperatura mín. de 18-19º C, temperatura máx. de 22,5-23,5º C, média anual de 19,8-20,9º C e oscilação média anual de 4,5º C. Este padrão corresponde a condições tropicais externas ou subtropicais. Nessa mesma altura (i.e., MPMU1), no Mediterrâneo, imperavam condições tropicais típicas. Introdução O primeiro registo da ocorrência de fósseis de moluscos pliocénicos marinhos em Portugal diz respeito à Bacia do Baixo Tejo-Sado e remonta a 1883 (Choffat, 1889). Estes fósseis, moldes internos e externos de determinação problemática, foram estudados por Dollfus & Cotter (1909). Choffat (1889) faz também referência, pela primeira vez, a jazidas fossilíferas pliocénicas na Bacia do Mondego, na região de Caldas da Rainha e da Marinha Grande. Os fósseis de moluscos bivalves dessas jazidas foram, também, estudados por Dollfus & Cotter (1909). Bastante mais tarde, já em pleno séc. XX, na década de 1930, são descobertas novas jazidas na região da Marinha Grande. A malacofauna destas jazidas foi estudada por Cox (1936, 1941). Na década de 1950 é publicado o trabalho de Teixeira & Zbyszewski (1951), no qual é feita a primeira referência às jazidas fossilíferas pliocénicas marinhas de Carnide, em Pombal. O material de Carnide foi estudado por Zbyszewski (1959). Depois disto, somente na década de 1970 a malacofauna pliocénica nacional tornaria a ser alvo de estudo (Brébion, 1971, 1974). Na região de Pombal, na década de 1980, foi descoberta a jazida de Vale de Freixo (vide localização e corte em Silva et al., 2000), num barreiro próximo da povoação de Carnide hoje há muito abandonado. Esta jazida, pela sua associação de gastrópodes relativamente diversificada e bem conservada, assim como pela sua riqueza noutros elementos fósseis, viria a revelar-se fundamental para a compreensão do Pliocénico marinho nacional (e.g., Silva, 1995, 1996; Gili et al., 1995; Nolf & Silva, 1997; Silva et al., 2000). A idade da malacofauna pliocénica portuguesa Vale de Freixo foi a jazida que forneceu elementos de posicionamento estratigráfico mais precisos: nanofósseis calcários. Segundo Cachão (1990), a associação presente nas camadas fossíliferas da jazida, na base da sequência Pliocénica da região da Marinha Grande–Pombal, é indicadora de posicionamento na biozona NN16 de Martini e, segundo a escala biostratigráfica para sedimentos pelágicos de baixa latitude, na biozona Discoaster tamalis, CN12a de Okada & Bukry, após a extinção de Sphenolithus spp., i.e., Pliocénico, topo do Zancliano a Placenciano. Com base nesta datação e nos poucos elementos malacológicos de afinidade tropical conhecidos, a malacofauna de Vale de Freixo foi considerada, até recentemente, como estritamente placenciana (Pliocénico Médio) e posterior ao evento de arrefecimento registado cerca dos 3,5-3,3 Ma (geocronologia, Berggren et al., 1995), ou seja, intra MPMU2 de Raffi & Monegatti (1993). Dados recentes, resultantes de datação isotópica de conchas de pectinídeos pelo método 87 Sr/ 86 Sr (3,79Ma +/-0,27) e do estudo de moluscos de afinidade tropical sugerem idade ligeiramente mais antiga. A conjugação dos dados isotópicos com os biostratigráficos sugere, para Vale de Freixo, idade compreendida entre os 3,6 Ma e os 3,52 Ma, ou seja correspondente à transição Zancliano/Placenciano, ou, se A154

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Ciências da Terra (UNL), Lisboa, nº esp. V, CD-ROM, pp. A154-A157

Posicionamento estratigráfico da malacofauna pliocénica marinha

de Portugal. Implicações paleoceanográficas

Carlos Marques da Silva

Dep. e Centro de Geologia da Faculdade de Ciências. Univ. Lisboa. Rua da Escola Politécnica, 58, 1250-102 Lisboa [email protected]

RESUMO Palavras-chave: Pliocénico; Mollusca; Gastropoda; paleoclimatologia; paleoceanografia; Ibéria; Portugal.

Posicionada na Biozona de nanofósseis calcários CN12a, Discoaster tamalis, a malacofauna de Vale de Freixo (Pombal) foi, até há pouco, atribuída ao Placenciano, após o evento de arrefecimento c. 3,5-3,3 Ma (i.e., intra MPMU2). Dados recentes, resultantes de datação isotópica de pectinídeos de Vale de Freixo (Pombal) pelo método 87Sr/86Sr sugerem idade ligeiramente mais antiga, correspondente à transição Zan/Pla ou ao Placenciano basal, i.e., anterior ao referido geoevento de arrefecimento, ou seja, intra MPMU1. Os resultados da datação isotópica estão em consonância com novos dados resultantes do estudo taxonómico das associações de gastrópodes e permitem compará-las com associações ibéricas atlânticas (Guadalquivir) e mediterrânicas (Estepona) aproximadamente coevas, i.e., atribuídas à MPMU1. Desta comparação resulta evidente a existência de manifesto gradiente térmico N-S entre a fachada atlântica W (Sea Surface Temperature, SST mais fria) e S (SST mais quente) da Ibéria e de acentuada diferença de SST entre a Fachada Atlântica e o Mediterrânico W. Com base nas exigências térmicas das espécies de gastrópodes termófilos das associações pliocénicas nacionais, em particular nas de Terebridae, é possível avançar a hipótese de que o padrão de SST do Atlântico à latitude de Vale de Freixo, no Pliocénico, seria similar ao registado actualmente na região das Canárias/Cabo Branco, na costa da África NW. Ou seja, apresentando temperatura mín. de 18-19º C, temperatura máx. de 22,5-23,5º C, média anual de 19,8-20,9º C e oscilação média anual de ≈ 4,5º C. Este padrão corresponde a condições tropicais externas ou subtropicais. Nessa mesma altura (i.e., MPMU1), no Mediterrâneo, imperavam condições tropicais típicas. Introdução

O primeiro registo da ocorrência de fósseis de moluscos pliocénicos marinhos em Portugal diz respeito à Bacia

do Baixo Tejo-Sado e remonta a 1883 (Choffat, 1889). Estes fósseis, moldes internos e externos de determinação problemática, foram estudados por Dollfus & Cotter (1909). Choffat (1889) faz também referência, pela primeira vez, a jazidas fossilíferas pliocénicas na Bacia do Mondego, na região de Caldas da Rainha e da Marinha Grande. Os fósseis de moluscos bivalves dessas jazidas foram, também, estudados por Dollfus & Cotter (1909).

Bastante mais tarde, já em pleno séc. XX, na década de 1930, são descobertas novas jazidas na região da Marinha Grande. A malacofauna destas jazidas foi estudada por Cox (1936, 1941). Na década de 1950 é publicado o trabalho de Teixeira & Zbyszewski (1951), no qual é feita a primeira referência às jazidas fossilíferas pliocénicas marinhas de Carnide, em Pombal. O material de Carnide foi estudado por Zbyszewski (1959). Depois disto, somente na década de 1970 a malacofauna pliocénica nacional tornaria a ser alvo de estudo (Brébion, 1971, 1974).

Na região de Pombal, na década de 1980, foi descoberta a jazida de Vale de Freixo (vide localização e corte em Silva et al., 2000), num barreiro próximo da povoação de Carnide hoje há muito abandonado. Esta jazida, pela sua associação de gastrópodes relativamente diversificada e bem conservada, assim como pela sua riqueza noutros elementos fósseis, viria a revelar-se fundamental para a compreensão do Pliocénico marinho nacional (e.g., Silva, 1995, 1996; Gili et al., 1995; Nolf & Silva, 1997; Silva et al., 2000). A idade da malacofauna pliocénica portuguesa

Vale de Freixo foi a jazida que forneceu elementos de posicionamento estratigráfico mais precisos: nanofósseis calcários. Segundo Cachão (1990), a associação presente nas camadas fossíliferas da jazida, na base da sequência Pliocénica da região da Marinha Grande–Pombal, é indicadora de posicionamento na biozona NN16 de Martini e, segundo a escala biostratigráfica para sedimentos pelágicos de baixa latitude, na biozona Discoaster tamalis, CN12a de Okada & Bukry, após a extinção de Sphenolithus spp., i.e., Pliocénico, topo do Zancliano a Placenciano.

Com base nesta datação e nos poucos elementos malacológicos de afinidade tropical conhecidos, a malacofauna de Vale de Freixo foi considerada, até recentemente, como estritamente placenciana (Pliocénico Médio) e posterior ao evento de arrefecimento registado cerca dos 3,5-3,3 Ma (geocronologia, Berggren et al., 1995), ou seja, intra MPMU2 de Raffi & Monegatti (1993). Dados recentes, resultantes de datação isotópica de conchas de pectinídeos pelo método 87Sr/86Sr (3,79Ma +/-0,27) e do estudo de moluscos de afinidade tropical sugerem idade ligeiramente mais antiga. A conjugação dos dados isotópicos com os biostratigráficos sugere, para Vale de Freixo, idade compreendida entre os 3,6 Ma e os 3,52 Ma, ou seja correspondente à transição Zancliano/Placenciano, ou, se

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tomarmos o LO de Sphenolithus spp. como aproximado do início do Placenciano (Castradori et al., 1998), ao Placenciano basal. A paleotemperatura das águas: implicações paleoceanográficas

Na malacofauna pliocénica nacional encontram-se representados táxones como Strioterebrum reticulare, Ficus condita, Marginella (M.) misae, Marginella sp., Persicula aff. persicula, Amalda (B.) glandiformis elongata, Genota sp., Favartia sp., Tribia uniangulata, Solatia piscatoria, Cypraecassis testiculus, Conus brocchii, etc., entre os gastrópodes (Fig. 1), e Palliolum (L.) excisum e Circomphalus foliaceolamellosus, etc., entre os bivalves. Estes táxones, são paleoclimaticamente significativos, termófilos (e.g., Monegatti & Raffi, 2001). A sua presença na associação em estudo sugere uma paleotemperatura das águas significativamente superior à registada actualmente na costa ocidental portuguesa, à latitude de Vale de Freixo.

Actualmente, a família Terebridae tem limite setentrional na costa NW africana, na região compreendida entre as Canárias e o Cabo Branco (Mauritânia), i.e., na região correspondente à zona de ruptura entre as Províncias Mediterrânico-Marroquina e Mauritano-Senegalesa, tal como entendidas em Raffi et al. (1989). Os terebrídeos não ocorrem no grupo oriental das Canárias, enquanto no grupo ocidental apenas a ocorrência ocasional de uma espécie, T. cinerea, é referida. O Cabo Branco corresponde ao limite setentrional da “northern alternance region” das costas da África Ocidental tropical de Le Loeuff & Cosel (1998) a partir do qual, para sul, se regista a ocorrência frequente e diversificada de Terebridae. Com base nas exigências térmicas das espécies apresentadas, em particular nas de Terebridae, é possível avançar a hipótese de que o padrão das SST à latitude de Vale de Freixo, no Pliocénico, seria similar ao registado actualmente na região das Canárias/Cabo Branco: temperatura mín. de cerca de 18-19ºC, temperatura máx. de 22,5-23,5ºC, média anual de 19,8-20,9ºC (pelo menos, cinco meses acima de 20ºC), oscilação média anual ≈4,5ºC. Este padrão corresponde a condições tropicais externas ou subtropicais. Estas temperaturas são em média 3,8 a 4,9ºC mais elevadas que as registadas actualmente na costa W portuguesa.

É interessante verificar que a estimativa do padrão das SST do Atlântico NE pliocénico à latitude de Vale de Freixo agora avançada para os ≈3,6-3,52 Ma (intra Mediterranean Pliocene Molluscan Unit 1) é similar à avançada por Monegatti & Raffi (2001) para as SST das águas do Mediterrâneo para a fatia temporal correspondente à MPMU2, i.e., circa 3,0-2,5 Ma, Placenciano “superior”. Esta é, de resto, a razão pela qual Silva (1995), baseando-se, apenas, na comparação das associações de moluscos (que reflectem a temperatura das águas), atribuiu a malacofauna pliocénica portuguesa à MPMU2. Na realidade, o que se verificava no Pliocénico, assim como actualmente, é que a fachada atlântica W da Ibéria correspondia a uma província paleobiogeográfica distinta da que abrange o Sul da Ibéria e o Mediterrâneo, província essa caracterizada por massas de águas mais frias e, consequentemente, por uma malacofauna menos termófila. Daqui resulta que, aquando da avaliação das SST ao longo da fachada ocidental da Península Ibérica baseando-nos em comparações com dados mediterrânicos (como as MPMUs de Raffi & Monegatti, 1993) há que ter em consideração dois desfasamentos: 1) o desfasamento (térmico e temporal) entre as SST pliocénica e a actual e 2) o desfasamento (apenas térmico), coevo, entre as temperaturas das águas superficiais (pliocénicas e actuais) na fachada atlântica ocidental da Península Ibérica e no Mediterrâneo.

Conclusão

Em suma, durante o Pliocénico, enquanto na Fachada Atlântica Ocidental da Península Ibérica existia o padrão

térmico subtropical acima avançado, no Mediterrâneo, na mesma altura, i.e., na fatia temporal correspondente à MPMU1, vigorava um regime tipicamente tropical, com SST (Sea Surface Temperature) máximas médias superiores a 24-25ºC durante, pelo menos, seis meses por ano, um regime térmico similar ao presentemente encontrado nas costas da África Ocidental na região do Cabo Verde (Dakar, Senegal), a sul do Cabo Branco. Este regime tropical está bem reflectido na malacofauna do Pliocénico Inferior mediterrânico, compreendendo, táxones como Strombus e pelo menos, dez espécies de Terebridae e cerca de 27 espécies de Conidae, uma fauna com uma notável afinidade tropical (e.g., em Estepona, S de Espanha). O gradiente latitudinal, de decréscimo da temperatura de N para S, detectado com base no estudo das malacofaunas pliocénicas da fachada atlântica peninsular vem ao encontro de interpretações similares baseadas em associações malacofaunísticas do Mediterrâneo Ocidental e em registos polínicos da Europa Ocidental, apoiando, indirectamente, os modelos quantitativos de reconstituição climática para o Pliocénico “médio” (Dowsett et al., 1999). Agradecimentos

Contribuição do Projecto FCT POCTI - 32724/99 - CANAL, co-financiado pelo FEDER. Bibliografia

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1-182 pp., 11 est.

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Figura 1 - Gastrópodes termófilos do Pliocénico de Pombal, Portugal (Jazidas: VFX - Vale de Freixo; IGC - Igreja de Carnide; NAD - Nadadouro): 1-3 - Strioterebrum reticulare (SACCO, 1891), VFX, A= 51,6 mm, col. Museu Nacional de História Natural da Universidade de

Lisboa; 4-6 - Cypraecassis (Cypraecassis) testiculus (L., 1758), VFX, A= 48,3 mm; 7-8 - Marginella (Marginella) misae FORLI & DELL’ANGELO, 2000, VFX, A= 42,7 mm; 9-11 - Marginella (Marginella) sp., VFX, A= 17,3 mm; 12-13 - Acanthina cancellata (BELLARDI,

1882), IGC, A = 59,2 mm, col. Museu do Instituto Geológico e Mineiro, Lisboa; 14-15 - Distorsio (Rhysema) tortuosa (BORSON, 1821), VFX, A= 41,0 mm, Col. B. Landau; 16-18 - Amalda (B.) glandiformis elongata (DESHAYES, 1830), NAD, A = 37,2 mm; 19-21 - Ficus condita

(BRONGNIART, 1823), VFX, A = 37,0 mm.

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