Inva_poster_FINAL

Inva_poster_FINAL

• 1.
  Calcareous  Nannofossil  Assemblages  from  the  Northern  Gulf  of  Alaska  and  Late   Pleistocene  Environmental  Change     Inva  Braha1and  Leah  LeVay2            [email protected]  ,  Department  of  Geology  and  Geophysics,  Texas  A&M  University,  College  StaIon,  TX  77843—3115;   [email protected]  InternaIonal  Ocean  Discovery  Program,  College  StaIon,77845     IntroducIon/Background   ScienIfic  ObjecIves   Future  Work   Results  Abstract   Discussion/Conclusions   References   Acknowledgments   Integrated  Ocean  Drilling  Program  (IODP)  Site  U1418  recovered  an  expanded  Middle  to  Late  Pleistocene  deep  water   sedimentary  sequence  in  the  Gulf  of  Alaska.  The  purpose  of  this  project  is  to  reconstruct  paleoenviromental  sea  surface   condiIons  using  calcerous  nannofossil  from  the  Late  Pleistocene  (~  0-­‐0.3  Ma).  Smear  slides  were  prepared  from  site  U1418   core  samples,  and  a  Zeiss  Axioskop  microscope  at  1000×  magnificaIon  was  used  to  calculate  relaIve  abundances  of   nannofossil  species.  Principal  component  analysis  was  used  to  examine  the  variance  in  the  assemblage  and  relate  it  to  changes   in  paleoceanographic  condiIons.  IniIal  results  show  a  shid  between  a  fossil  assemblage  dominated  by  the  genus   Gephyrocapsa  to  one  dominated  by  Coccolithus  at  ~  100  ka.  This  major  alteraIon  of  the  assemblage  is  likely  related  to  a   change  in  surface  water  temperature,  nutrient  availability,  or  both.     Ø Integrated  Ocean  Drilling  Program  (IODP)  ExpediIon  341  recovered  deep  water  sedimentary  records   from  the  Southern  Alaska  Margin.  Site  U1418  was  drilled  on  the  Surveyor  Fan  in  the  Gulf  of  Alaska.     Ø BiostraIgraphy  and  magnetostraIgraphy  data  indicate  a  Pleistocene  age  for  the  secIon  cored  at  Site   U1418  (~  0-­‐0.3  Ma).     Ø Site  U1418  was  drilled  in  3703  m  of  water  and  penetrated  to  ~950  m  below  seafloor  (mbsf).       Figure  1.  The  Gulf  of  Alaska  region  (located  in  the  subarcIc  northeast  Pacific  Ocean  ):  geography  and  locaIon  of  previous  DSDP   and  ODP  drilling  locaIons  (see  inset)  and  ExpediIon  341  drilling  sites  (from  Jaeger  et  al.,  2014).     Figure  2.  Site  U1418  is  located  between  AleuEan  Trench  channel  and  Bering  channel  at  the  base  of  the  conEnental  shelf  break   (from  Jaeger  et  al.,  2014)   Site  U1418   Lat:  58˚56.60ʹ′  N   Long:  144˚29.56ʹ′  W   Water  depth:  948.7  m   Age:  Pleistocene  to   Holocene     Ø The  objecIve  of  this  research  is  to  reconstruct  paleoenviromental  sea  surface  condiIons  using   calcareous  nannofossils  from  the  Late  Pleistocene.   Ø Determine  glacial  and  interglacial  cyclicity  recorded  in  the  cores  by  comparing  the  nannofossil   data  from  Site  U1418  with  the  global  benthic  oxygen  isotope  record  of  Lisiecki  and  Raymo   (2005).         Ø A  total  of  44  samples  for  this  project  were  collected  from  cores   recovered  during  IODP  ExpediIon  341,  Southern  Alaska  Margin   Tectonics,  Climate  &  SedimentaIon.     Ø We  prepared  smear  slides  for  examinaIon  of  calcareous   nannofossils  using  standard  techniques  (Bown  and  Young,  1998).   Ø We  examined  samples  using  a  Zeiss  Axioskop  and  a  Zeiss   Axioscope  .A1  microscope  (Fig.  3)  at  1000×  magnificaIon.  Up  to  100   specimens  were  counted  per  slide  to  calculate  relaIve  abundances   of  nannofossil  species.   Ø   Photomicrographs  were  taken  using  a  Spot  camera  (Fig.  3).   Ø The  abundances  of  Gephyrocapsa  and  Coccolithus  are  inversely  related  throughout  much   of  the  record,  suggesIng  that  they  are  responding  in  opposite  ways  to  changes  in  sea-­‐ surface  condiIons.  Since  both  prefer  colder  waters  (e.g.,  Winter  et  al.,  2004),  these   variaIons  may  be  due  to  changes  in  nutrient  availability,  as  G.  muellerae  prefers   eutrophic  condiIons  (e.g.,  Winter  et  al.,  1994;  Boeckel  et  al.,  2006).   Ø Based  on  the  correlaIon  of  the  calcareous  nannofossil  assemblage  data  and  Site  U1418   age  model  to  the  global  oxygen  Isotope  stack  based  on  on  benthic  foraminifera,  we   interpret  that  Geophyrocapsa  is  more  abundant  during  the  last  glacial  maximum  (Marine   Isotope  Stage  2)  and  penulImate  glaciaIon  (Stage  6),  whereas  Coccolithus  pelagicus  and   Cruciplacolithus  have  their  highest  abundances  near  the  end  of  the  last  glacial  cycle   (Marine  Isotope  Stages  3  and  4).   Ø InteresIngly,  very  warm  interglacial  Stage  5  also  has  high  abundances  of  Gephyrocapsa   and  low  abundances  of  Coccolithus,  similar  to  glacial  Stage  6.  More  work  is  needed  to   understand  the  mechanisms  driving  the  variaIons  in  abundance  of  these  taxa.   Ø The  total  abundance  of  nannofossils  decreases  and  is  more  variable  below  100  mbsf  (Fig.  4)   Ø High  abundances  of  Gephyrocapsa  and  low  abundances  of  Coccolithus  occur  from  ~100-­‐250  mbsf  (Fig  4)   Ø   Cruciplacolithus  decreases  below  100  mbsf  (Fig.  4)   Ø Reworked  specimens  are  consistently  present  above  50  mbsf,  with  intermipent  pulses  below  that  depth  (Fig.  4)   Ø Figure  5  shows  the  nannofossil  assemblage  data  compared  to  the  Lisiecki  and  Raymo  (2005)  benthic  oxygen  isotope  stack  using  the  Site  U1418  age  model  to   see  illustrate  the  influence  of  glacial/interglacial  variability  on  the  nannofossil  abundances.       Boeckel,  B.,  Baumann,  K.-­‐H.,  Henrich,  R.,  and  Kinkel,  H.,  2006.  Coccolith  distribuIon  paperns  in  South  AtlanIc  and  Southern  Ocean  surface  sediments   in  relaIon  to  environmental  gradients.  Deep-­‐Sea  Research  I,  1073-­‐1099.   Bown,  P.R.  &  Young,  J.R.  1998.  Techniques.  In:  P.R.  Bown  (Ed.).  Calcareous  Nannofossil  Biostra8graphy.  Kluwer  Academie,  London:  16–28.   Jaeger,  J.M.,  Gulick,  S.P.S.,  LeVay,  L.J.,  Asahi,  H.,  Bahlburg,  H.,  Belanger,  C.L.,  Berbel,  G.B.B.,  Childress,  L.B.,  Cowan,  E.A.,  Drab,  L.,  Forwick,  M.,   Fukumura,  A.,  Ge,  S.,  Gupta,  S.M.,  Kioka,  A.,  Konno,  S.,  März,  C.E.,  Matsuzaki,  K.M.,  McClymont,  E.L.,  Mix,  A.C.,  Moy,  C.M.,  Müller,  J.,  Nakamura,   A.,  Ojima,  T.,  Ridgway,  K.D.,  Rodrigues  Ribeiro,  F.,  Romero,  O.E.,  Slagle,  A.L.,Stoner,  J.S.,  St-­‐Onge,  G.,  Suto,  I.,  Walczak,  M.H.,  and  Worthington,   L.L.,  2014.  Site  U1418.  In  Jaeger,  J.M.,  Gulick,  S.P.S.,  LeVay,  L.J.,  and  the  ExpediIon  341  ScienIsts,  Proc.  IODP,  341:  College  StaIon,  TX  (Integrated   Ocean  Drilling  Program).  doi:10.2204/iodp.proc.341.104.2014   Lisiecki,  L.E.,  and  Raymo,  M.E.,  2005,  A  Pliocene-­‐Pleistocene  stack  of  57  globally  distributed  benthic  d18O  records.  Paleoceanography,  20:PA1003.   Winter,  A.,  Jordan,  R.W.,  and  Roth,  P.H.,  1994.  Biogeography  of  living  coccolithophores  in  oceanic  waters.  In:  Winter,  A.  and  Siesser,  W.G.  (Eds),   Coccolithophores.  Cambridge  University  Press,  Cambridge,  pp.  161-­‐177.       This  project  uses  samples  and  data  provided  by  the  Integrated  Ocean  Drilling  Program.  Funding  for  this  research  comes  from  an  IODP  Post-­‐ExpediIon   Award  to  Leah  LeVay.  This  project  has  been  supported  by  laboratory  equipment  at  IODP  at  Texas  A&M  University.  Special  thank  you  to  Dr.  Leah  LeVay   and  Dr.  Denise  Kulhanek  for  assisIng  and  guiding  me  in  this  project.   Gephyrocapsa  sp.     U1418C-­‐2H-­‐3,  116-­‐120  cm   Coccolithus  pelagicus   U1418C-­‐2H-­‐3,  16-­‐20  cm   Re8culofenstrata  sp.  (reworked)   U1418D-­‐2H-­‐5,  116-­‐120  cm   Gephyrocapsa  muellerae   U1418C-­‐2H-­‐3,  116-­‐120  cm   Figure  6.  Photomicrographs  of  calcareous  nannofossil  taken  from  different  samples.  Pictures  taken  using  a  Spot  camera  on  a  Zeiss  Axioscope.     Figure  4.    VariaIons  in  the  total  abundance  of  nannofossils  and  percentage  abundance  of  different  species  downhole,  ploped  against  the  lithology  of  Site  U1418.   Ø  Future  work  will  include  addiIonal  analyses  and  comparison  to  other  paleoclimaIc   proxies  to  beper  understand  the  Late  Pleistocene  paleoceanography  and   paleoclimate  of  the  region.           Methods   Cruciplacolithus  sp.   U1418C-­‐2H-­‐3,  116-­‐120  cm   Re8culofenstrata  sp.  (reworked)   U1418D-­‐4H-­‐5,  36-­‐40  cm   Re8culofenstrata  sp.  (reworked)   U1418D-­‐2H-­‐5,  116-­‐120  cm   Toweius  sp.  (reworked)   U1418C-­‐2H-­‐3,  116-­‐120  cm   Figure  3.  Zeiss  Axioscope  .A1  microscope  and  Spot  camera  used  for  this  study.   Figure  5.  Benthic  oxygen  isotope  stack  (Lisiecki  and  Raymo,  2005)  (black)  ploped  together   with  percent  abundance  Gephyrocapsa  (blue),  Coccolithus  (red),  and  Cruciplacolithus  (green)   according  to  the  Site  U1418  age  model.  Marine  isotope  stages  are  indicated  at  the  top  and   gray  rectangles  highlight  cold  (glacial)  stages.   Depth(mbsfHoleU1418D) Site U1418 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 I II 4 3 2 1 Lith. unit Graphic lithology Volcanic grain abundance 0 20 40 60 80 100120 Total Nannofossils (counts) 0 20 40 60 80 100 Gephyrocapsa muellerae >3 µm 0 20 40 60 80 100 Gephyrocapsa muellerae <3 µm 0 20 40 60 80 100 Coccolithus (total) 0 20 40 60 80 100 Reworked nannofossils 0 20 40 60 80 100 Cruciplacolithus (total) 0 20 40 60 80 100 Gephyrocapsa (total) Depth(ccsfSiteU1418)