Estud. Oceanol. 13: 45-55 1994 ISSN CL 0071-173X

PALEOCEANOGRAFIA DE BAHíA MEJILLONES DEL SUR (] ): RESULTADOS PRELIMINARES PARA EL ÚLTIMO MlLENlO

PALEOCEANOGRAPHY OF BAHIA MEJILLONES DEL SUR (ANTOFAGASTA]CHILE): PRELIMINARY RESULTS FOR THE LAST MILLENNIUM.

L. Ortliebli 2, O. Zúñiga2, R. Follegati2, R. Escribano2, I. Kong2, L. Rodriguez2, Ph. Mourguiart3, J. Valdés214 & P.Iratchet2

10RSTOM-Chile (Institut Français de Recherche Scientifique pour le Développement en Coopération) 2Facultad de Recursos del Mar, Universidad de Antofagasta, Casilla 170, Antofagasta, Chile. 30RSTOM- 4Centro EULA, Universidad de Concepción, Concepción.

RESUMEN A través del estudio estratigrafico de sedimentos marinos extraídos de la bahía de Mejillones del Sur (23OS), se busca poner en evidencia variaciones de las condiciones océano-climáticas a escala de los últimos sigloslmiles de alios en la costa árida del norte de Chile. Se obtuvieron una serie de dragados y de testigos de hasta un metro de largo. Los resultados preliminares del análisis cualitativo y cuantitativo de restos de peces, foraminíferos, diatomeas y silicoflagelados a lo largo de dos testigos (35 cm de longitud), que representan aproximadamente 1000 alios de sedimenta- ción, confirman ta adecuada preservación del material sub-fósil y su potencial para la reconstitución de cambios oceanográficos. La ocurrencia y proporción relativa de organismos bioindicadores en las capas sucesivas de los testigos indican la existencia de cambios en el sistema de surgencia, variaciones térmicas, y modificaciones de las condiciones de oxigenación en el fondo de la bahía durante los últimos diez siglos. PALABRAS CLAVES: Sedimentos costeros, variaciones climáticas, oceanografía, surgencia, bioindicadores.

ABSTRACT A stratigraphic study of marine sediments from Bahía de Mejillones del Sur (23's) is meant to reveal secular/millennial variations in the oceanographic and climatic conditions in the arid north coast of Chile. A series of dredging samples and gravity cores (up to 1 m long) were thus obtained. Preliminary results of a qualitative and quantitative study of fish remains, foraminifers, diatoms and silicoflagellates from two short gravity cores (35 cm long) which encompass approximately 1000 yr of sedimentation, confirm the good preservation of the sub-fossil material and its potential for the reconstitution of oceanographic changes. The occurrence and relative composition of some bioindi- cators in the distinct layers of the cores leads to interpret significant variations in the upwelling system, the thermal regime and the oxygen content at the bottom of the bay in the course of the last ten centuries. KEY-WORDS: Coastal sediments, climatic variations, oceanography, upwelling, bioindicators.

INTRODUCCI~N mente el interés por las variaciones del clima y del entorno. Este tema ha llegado a ser prioritario en En los úliimos años se ha incrementado notable- una serie de programas científicos multidisciplina- 46 Estud. Oceanol. 13, 1994 rios e internacionales (Programa Internacional y así verificar la factibilidad de estudios paleoceano- Geosfera-Biosfera, “Cambio Global”). Una de las gráficos sobre la base de bioindicadores. líneas de investigación se dedica a la comprensión Las principales condiciones favorables de la ba- de las variaciones naturales del clima a distintas hía de Mejillones, para este tipo de estudio, lo cons- escalas de tiempo (Programa Cambios globales en tituyen la cercanía de un importante foco de surgen- el pasado, PAGES). Los estudios paleoclimáticos y cia (Punta Angamos), la hipoxia de los fondos y la paleoambientales se basan en crónicas, registros y accesibilidad de dichos fondos (120 m máximo de archivos naturales de varios tipos, como sedimen- profundidad en su centro). EI clima hiperárido de la tos marinos o continentales, capas de hielo, series región limita drásticamente los aportes terrígenos de anillado de árboles, o secuencias seculares de en la bahía, de manera que la principal contribución corales (BAUMGARTNER et al., 1989; BRADLEY, del continente a la sedimentación marina han sido 1991). En Chile son escasas las investigaciones en partículas acarreadas por el viento dominante del esta línea (BERNAL, 1991; ANDERSON & AR- sur (NAVEA & MIRANDA, 1980; RODRiGUEZ et CHER, 1993), aunque existen situaciones intere- al., 1991). Los sedimentos acumulados en el fondo santes de interacción entre los sistemas de circula- contienen una proporción elevada de restos orgáni- ción oceánica y atmosférica, en particular en el cos (ARNTZ et al., 1991). EI ambiente pelágico es extremo norte del país (ROMERO, 1985; ORTLIEB, altamente productivo (concentraciones de biomasa 1991, 1994). del fitoplancton pueden alcanzar valores superiores Desde el punto de vista de la explotación de a 40 pgA, RODRíGUEZ et al., 1991), lo que sostiene recursos naturales, entre otros el recurso pesquero, una gran diversidad biológica en organismos planc- existe interés para discernir entre las variaciones del tónicos (MARíN et al., 1993). entorno de origen natural y las que estén relaciona- La bahía no posee una gran capacidad de expor- das con actividades antrópicas (sobreexplotación, tación de material, dada su particular morfología contaminación, interrupción de la cadena trófica, semi-cerrada, su carácter protegido, y la baja velo- etc.)(YÁÑEZ, 1988; McGOWAN, 1989). Un adecua- cidad de las corrientes. Datos no publicados sugie- do manejo de los recursos marinos vivos requiere ren una circulación de doble capa a profundidades un conocimiento mínimo de las variaciones natura- superiores a los 60 m y velocidades de corrientes les del entorno oceanográfico para poder analizar que no superan los 1O cm/s. Todas estas caracterís- los eventuales impactos del hombre sobre el recur- ticas favorecen la formación de ambientes hipóxicos so (CLARAMUNT & FUENZALIDA, 1989; BERNAL, en el centro de la bahía. 1990). Por ejemplo, se ha demostrado que la varia- Los estudios previos sobre la fauna y flora de la bilidad de las condiciones oceanográficas y de los bahía son escasos (GALLARDO, 1963, 1976; RA- “stocks” naturales de peces pelágicos puede estu- MORINO & MUÑIZ, 1970; ZÚÑIGA, 1974; ZÚÑiGA diarse, en ciertos casos favorables, a partir de un et al., 1983; RODRiGUEZ et al., 1986), pero todos análisis detallado de sedimentos marinos recientes mostraron que la fauna bentónica es muy pobre. AI (FITCH, 1969; SOUTAR& ISAACS, 1969; SOUTAR reducir notablemente la infauna bentónica, el carác- & CRILL, 1977). En áreas de la plataforma continen- ter hipóxico del fondo limita la bioturbación del sus- tal que presentan “varvas” (láminas sedimentarias trato; favoreciendo así la preservación de un regis- muy delgadas) anuales, la preservación de esca- tro sedimentario. Estudios previos de sedimentos mas u otros restos de peces hace posible la recons- recientes de la plataforma continental del Perú han trucción de fluctuaciones de poblaciones de los pe- proporcionado antecedentes sobre la fauna y la ces más comunes (sardina o anchoveta) y de flora susceptibles de ser encontradas en sedimen- variaciones históricas de ciertos parámetros ecoló- tos hipóxicos y anóxicos (DeVRIES, 1979; ARNTZ gicos y físicos, en el transcurso de los últimos siglos et al., 1991), e información sobre la variabilidad de o milenios (SOUTAR, 1990; BAUMGARTNER et al., las condiciones oceanográficas ligadas a modifica- 1992). ciones de los sistemas de surgencia y del régimen Algunos antecedentes sobre las condiciones físi- de la Corriente del PerÚ (= de Humboldt) (REIMERS cas de la bahía de Mejillones del Sur (23000’S, &SUESS, 1983; IBARAKI, 1990; BRODIE & KEMP, 7003O’W) llevaron a elaborar, en 1992, un proyecto 1993; THOMAS et al., 1993). Otros antecedentes de investigación (“PALEOBAME: Paleoceanografía relevantes de comparación están disponibles en de Bahía Mejillones) con el fin de evaluar el poten- California, región que presenta similitudes con el cial paleoceanográfico de esta área de la plataforma norte de Chile (surgencia, corriente fría, influencia continental chilena (Fig. 1). En este marco se realizó de la anomalía “El Niño”), tanto para el marco de la una primera serie de muestreos de fondo de la bahía sedimentología paleoceanográfica (ANDERSON et para analizar las condiciones de sedimentación y al., 1987, 1989, 1990) como para el estudio especí- preservación de los sedimentos y restos orgánicos, fico de los restos de peces (SOUTAR & ISAACS, Ortlieb, L. et al.: Paleoceanografía de Bahía Mejillones: el Último milenio 47

FIG. 1. Ubicación de los dragados (cuadros) y testigos (círculos) extraídos en Bahía Mejillones del Sur. Los círculos llenos indican los testigos (IA y 2A) estudiados en el trabajo.

1969; FITCH, 1969;BAUMGARTNER et al., 1989, segundo testigo (2A), se separaron 8 muestras. En 1992) y otros organismos planctónicos (TAKAHA- otros testigos se cortaron muestras cada centímetro SHI et al., 1989;TONT, 1989). a lo largo de toda la columna. De cada muestra se procesó sólo una pequeña fracción del orden de 1 g (equivalente en peso seco), que se lavó en tamices MATERIAL Y MÉTODOS de 2 mm y 0,063 mm de apertura de malla. EI contenido de los tamices y la fracción inferior a EI muestre0 de sedimentos en Bahía de Mejillo- 0,063 mm se secaron a temperatura ambiente y nes del Sur se realizó mediante una draga tipo luego se analizó la composición de cada grupo de Emery de 3 dmz y sacatestigos de gravedad de tipo organismos: peces, fitoplancton, macro y microfau- Phleger (uno de 1 pulgada y otro de 3 pulgadas de na. diámetro). EI estudio de los dragados proporcionó Para el estudio cuantitativo de los organismos información sobre la distribución espacial en el con- fue necesario elaborar una metodología adaptada a junto de la bahía de los sedimentos superficiales, cada grupo. En el caso de los restos de peces, se organismos, condiciones físico-químicas y conteni- separaron todos los huesos, vértebras y escamas do en materia orgánica. Los testigos sedimentarios encontrados, y se contabilizó solamente las esca- permitieron observar la superposición de capas que mas determinables las que finalmente fueron pesa- reflejan cambios sucesivos en el entorno de esta das. En el caso del fitoplancton, se adaptó el método bahía. En los testigos, se separaron muestras rep- de recuento de diatomeas fósiles de BARCENAS & resentativas de estas capas para el estudio del FLORES (1988),utilizando 2 mg de sedimento de contenido en restos orgánicos y la búsqueda de cada fracción granulométrica (mayor y menor a bioindicadores. 0.063 mm) diluido en 100 ml de agua destilada; el La separación de muestras en los testigos se material estudiado corresponde a lo decantado en hizo de distintas maneras: en el primer testigo (IA, la superficie de un cubreobjetos de 18 mm x 18 mm, y Fig. 2) se distinguieron sólo cuatro capas, y en el el recuento se limitó a un área de 7.5 "2. Para los 48 Estud. Oceanol. 13,1994

4A RESULTADOS muestras 2A muestras 33 --__-- - - - ____ En la Tabla I se indican la localización y principa- les características de los dragados y testigos obte- SUPERFICIE nidos en tres campañas sucesivas, realizadas en C 29 noviembre 1992, abril 1993 y octubre 1993. Los dragados realizados a lo ancho de la bahía (Fig. I) sugieren que existe poca variabilidad en los sedi- mentos subactuales, y consecuentemente en las h condiciones fisicoquímicas del fondo, a una profun- didad mayor a los 60 m. Cerca de la costa y a menor SUPERIOR---- .-___ profundidad, el sedimento es predominantemente arenoso y contiene macrofauna (P.e. Nassarius ga- b Yi, Kiener; Nuculana sp.). Las muestras dragadas a una profundidad mayor a 60 metros son fangosas,

17.5 pråcticamente sin macrofauna, y tienen un olor ca- 9 racterístico de ambiente reductor. A menudo, estos 16 sedimentos contienen bacterias filamentosas de ti- po Thioploca sp. d En general, el sedimento de la casi totalidad de los testigos puede ser descrito como un fango ver- doso (colores entre 1OY4/2 y 5Y4/4,Tabla de colo- f res Munsell) con algunas låminas verde-amarillen- tas (color 5Y5/6) de un espesor del orden de un a centímetro (con "nódulos" de materia orgánica). Se INFERIOR ------e observa poca variabilidad en la granulometria y ANILLO textura del sedimento, aunque un examen detallado pone en evidencia una estratificaciónde capas que difieren entre sí en la homogeneidad, la compacta- ción y el tono del color. En este trabajo sólo se VALVULA presentan los resultados obtenidos en el análisis de

C los dos primeros testigos, IAy 2A (Fig. 2). :mo ANILLO La base de tres testigos arrojó edades 1% de l0o.l 'jV0DULOS" 1100~60añosB.P.,8140+80añosB.P., y208Ok B.P., 3C VALVULA 80 años para las estaciones IA, y 5A, -4 respectivamente (Fig. 1). Estos datos radiométricos sugieren que en la bahía las tasas de sedimentación FIG. 2. Posición relativa de las muestras separadas en los varían entre 300 "/IO3 años en el borde surocci- testigos IAy 2A. dental (estación 1) y 180 "/IO3 años en el centro (estación 5). No se dispone de datación para la estación 2, pero algunos argumentos sedimentoló- gicos permiten correlacionar lateralmente los regis- foraminiferos, se separaron al azar alrededor de tros de los testigos 1Ay 2A, de tal forma que la base 200 individuos en la fracción mayor a 0.063 mm de del testigo 2A, contemporánea a la del testigo IA, cada muestra, los que luego fueron determinados tendría una edad aproximada de 1000 años B.P. taxonómicamente y contabilizados. La macrofauna bentónica reveló ser muy escasa en el conjunto de El testigo IA las muestras. La edad de las muestras y la tasa de sedimenta- En el primer testigo obtenido (IA), las muestras ción fueron evaluadas sobre la base de fechamien- más representativas, respecto a la cantidad de ma- tos por radiocarbono de la parte inferior de tres terial examinado y en relación al espesor de la capa, testigos. Para estas dataciones, realizadas en el son las del centro y de superficie (Fig. 2). La Tabla Laboratorio de Geocronología de ORSTOM (Bondy, II resume el contenido de organismos de estas dos Francia), se utilizó la materia organica total del se- muestras. dimento colectado en la válvula del sacatestigo. En materia de fitoplancton, predominan las espe- Ortlieb, L. et al.: Paleoceanografia de Bahia Mejillones: el Último milenio 49

TABLA I Ubicación y principales características de los testigos obtenidos en Bahía de Mejillones.

Testigo profundidad longitud latitud longitud recuperada diametro NO (m) (OW) (OS) (cm) (pulgada1

IA 79 70O28.31' 23O02 -20' 33 + válvula (4) 1

1B 76 70O28.21' 23O02.03' 34 + válvula (5) 1

IC 78 70O28.21' 23O02.23' 30 + valvula (5) 1

2A 104 70O27.83' 23O02.27' 27 + válvula (5) 1

28 105 70°27 .22' 23O02.72' 24 + válvula (5) 1

3A 137 70°29 .72' 22O59.76' 37 + válvula (5) 1

3B 162 70O29.39' 22O59.65' 39 + válvula (5) 1

3c 162 70O29.04' 22'59.65' 38 + válvula (5) 1

4A 150 70O27.28' 22O59.06' 23 + válvula (5) 1

48 158 70O27.28' 22O59.06' 32 + válvula (5) 1 5A 114 70O26.14' 23O00.32' 34 + válvula (5) 1

58 114 70O26.01' 23O00.28' 39.5 +válvula (5) 1

21 110 70O25.61' 23O00.76' 36 3

22 110 70O25.55' 23O00.67' 49 + válvula 3

23 90 70O28.19' 23O02.59' 70 + válvula + anillo 3

24 80 70O28.29' 23O02.97' 100 + válvula (12) 3

25 80 70O28.35' 23O03.05' 101 + válvula (8) 3

26 108 70°26 .89' 23'01 -57' 61 3

27 107 70O26.78' 23°01.70' 63 + válvula (7) 3

28 110 70O25.58' 23O00.80' 60 + válvula (8) 3 50 Estud. Oceanol. 13,1994

TABLA II Composición de foraminiferos, restos de peces y fitoplancton de los testigos IAy 2A de Bahía de Mejillones. La abundancia de foraminiferos se expresa en % de número de individuos en la muestra analizada. Los restos de escamas están expresados en peso (mg).En el caso del fitoplancton, sólo se menciona la presencialausencia de los generos y especies identificados.

?A TESTIGOIA II TESTIGO super. I centro II c 1 h I b I 9 I d I f I a I e I anillo I vblv. FORAM MI NI FER OS (%) Bentdnicos: Bolivina costata Bolivina seminuda BuIliminella elegantissima BuIlimina pulcheila Discorbis sp. Nonionella auris Nonionella pulchella Epistominella sp Cassiduiina sp Rosalina sp. Hanzawaia sp Stainforthia sp Planct6nicos: Globigerina abenante Globigerina bulioides Globigerina falconensis Globigerina pachydema Globigerina sp. Globorotalia sp. indeterminado

Escamas de PECES (mg) Engraulis ringens Sardinops sagax escamas cicloides FITOPLANCTON (%=presencia;O=ausencia) I Diatomeas: Actinoptychussenarius Actinoptychussplendens Biddulphia sp Chaetoceros confrictus Chaetoceros didymus Chaetocerosspp Cocconeis spp Coscinodiscus centralis Coscinodiscua janishii Coscinodiscuspetforatus Coscinodiscusradia fus Coscinodiscusradiatus Coscinodiscus wailesii Coscinodiscussp Diploneis subovalis Diploneis bombus Entopyla australis Grammatophora angulosa Grammatophora marina Navicula lyra Navicula sp Nitzschia sp Rhizosolenia alata Rhizosolenia imbricata Rhizosolenia styliformis Rhizosolenia sp Stephanopyxis tums Surirella fastuosa Thalassiosira spp Trachyneis aspera Silicoflagelados Dictyocha fibula olx x~x~0~x~x~x~x~xlxlx Dictyocha speculum XI% o~o~o~olo~ololololx IDicGocha octonaria olx x1x1x1xlx1x1010101x , Ortlieb, L. et al.: Paleoceanografía de Bahía Mejillones: el Último milenio 51

Y, cies de diatomeas Thalassiosira spp., Actinopfy- feros y la presencia de escamas de peces (expresa- chus spp., Chaefoceros spp., Cocconeis spp., da en mg), para cada muestra. Por otra parte, en las Grammafophora spp., y de silicoflagelados del ge- Fig. 4 y 5, se ilustra la distribución, en las ocho capas nero Dicfyocha (Tabla ll). Los restos de peces son separadas más “anillo” y “válvula”, de escamas de muy poco abundantes, predominando las escamas peces y de algunas especies de foraminiferos. En *A! de Engraulis ringens en la superficie. En materia cuanto a restos de peces, destacan las muestras de foraminiferos, predominan las especies bentóni- 2A-a y -f que contienen escamas de Sardinops cas Bolivina seminuda, Buliminella elegantissi- sagax (Fig. 4). La composición en foraminiferos ma, Nonionella auris y N. pulchella, y las espe- planctónicos presenta diferencias importantes entre cies planctónicas Globigerina pachyderma, G. las muestras 2A-d,-g,-b,-h y las demás (Fig. 5). La falconensis y G. bulloides (Tabla II, Fig. 3). La distribución de foraminiferos bentónicos muestra proporción relativa de las especies de foraminiferos una mayor variabilidad; las muestras con una com- bentónicos es comparable a la que se observa en la muestra subsuperficialdel testigo 2A (muestra 2A-c, Tabla II, Fig. 5), lo que convalida la repre- sentatividad de estas muestras recientes. Por otro ESCAMAS DE PECES TESTIGO 2A lado, se observan diferencias significativas en la abundancia relativa de ciertos foraminiferos de las muestras IA-superficie y IA-centro (Fig. 3).

EI testigo 2A Las diez muestras separadas en el testigo 2A corresponden a capas de distinto espesor, que pre- sentan leves diferencias sedimentológicas. Los ras- gos sedimentarios más destacados del testigo lo constituyen tres horizontes delgados (entre 0.2 y 1 cm de espesor) formados por abundantes “nódulos” orgánicos amarillentos, ubicados en la base y el rdinops sagax centro de la columna sedimentaria (Fig. 2). Estos an~~EngrauIisringens horizontes corresponden probablemente a episo- dios recurrentes de condiciones particulares en la bahía. La composición en restos orgánicos de estos FIG. 4. Abundancia relativa en las muestras del testigo 2A horizontes se aprecia en la muestra 2A-a (Tabla II). de escamas de anchoveta y sardina española (expresada ’ En la Tabla II se muestra la composición del en %,pondera1 del material analizado, ver Tabla II). fitoplancton, la abundancia relativa (%) de foramini-

FORAMINIFEROS TESTIGO 2A FORAMINIFEROS TESTIGO IA

$o/iuina seminuda Eolivina costata 1 ‘a/Bulliminelta elegantissima onetla auris ella pulchetla a sp

igerina Dachvderma muestras

/ .- FIG. 3. Abundancia en las muestras “superficie” y “centro” FIG. 5. Abundancia en las muestras analizadas del testigo del testigo IAde algunas especies de foraminiferos planc- 2A de algunas especies de foraminíferos planctónicos y tónicos y bentónicos (expresada en % relativo del total de bentónicos (expresada en % relativo del total de individuos individuos separados, ver Tabla II). separados, ver Tabla II). 52 Estud. Oceanol. 13,1994 posición particular son las de la válvula, 2A-f, y 2A-c frías. Así, parece confirmarse que, antes de un (Fig. 5). período reciente, y durante varios siglos, las aguas -? superficiales de la bahía eran más frías y la surgen- cia intensa. DISCUSION EI foraminífero endobentónico B. seminuda, in- A- dicador de un ambiente pobre en oxígeno (REI- Las muestras dragadas y los sedimentos de los MERS & SUESS, 1983), está presente en casi testigos indican, a primera vista, una relativa homo- todas las capas del testigo 2A (menos en la muestra geneidad de las condiciones de sedimentación y de 2A-d) y es más abundante en las capas 2A-e,-a,-f,-g preservación del material acumulado. Las peque- y -h (Fig. 5). Se interpreta que durante la deposita- ñas diferencias de color, consistencia y textura del ción de las capas 2A-e,-a, y -f, las aguas superficia- sedimento observadas en los testigos IAy 2A ates- les eran relativamente tibias (como hoy en día), la tiguan, sin embargo, que se produjo una serie de termoclina estable, las aguas bien estratificadas, y cambios en el sistema de la bahía. No se presentan el fondo aún más pobre en oxígeno que en la actua- indicios de bioturbación, ni en los sedimentos re- lidad. cientes superficiales ni en las muestras más anti- Es significativo que la muestra 2A-d donde se guas de los testigos. Este resultado que traduce observa una abundancia mayor en los foraminíferos aparentemente una permanencia de la escasez de planctónicos G. bulloides y G. pachyderma sea oxígeno en el fondo de la bahía de Mejillones es precisamente la capa que tenga las menores canti- fundamental para establecer el potencial del área en dades relativas de Stainforthia sp., N. pulchella y materia de estudios paleoceanográficos. B. seminuda (Fig. 5): se interpreta que durante la La microfauna y flora, así como los restos de sedimentación de esta muestra se instalaron las peces, que constituyen los principales restos orgá- condiciones relativamente frías de los últimos siglos, nicos determinables, registraron capa por capa las condiciones que no habrían perdurado hasta hoy en condiciones ambientales de la bahía. Los organis- día. mos planctónicos (peces, diatomeas y foraminífe- La relativa abundancia de las especies G. pa- ros), dependientes de las condiciones imperantes chyderma, B. elegantissima, N. pulchella y en la capa eufótica, dan indicaciones sobre la tem- Stainforthia sp., en la capa subsuperficial 2A-c por peratura superficial del mar, la productividad prima- un lado, y en la válvula por otro, tiende a indicar una ria, la intensidad de las surgencias, y otros paráme- Similitud de condiciones oceanográficas entre el pe- tros relacionados con la atmósfera. En cambio, las riodo actual (siglo XX) y hace aproximadamente especies bentónicas reflejan el ambiente del fondo 1O00 años. de la bahía y en particular el grado de hipoxia. EI fitoplancton constituye un bioindicador muy A continuación se revisan los principales bioindi- preciso de distintas condiciones oceanográficas, y cadores identificados en el área y su distribución a en particular de eventos de surgencia (“blooms” de lo largo de los testigos IAy 2A. diatomeas). Sin embargo, el estudio muestra que la Los restos de peces más comunes son, al igual metodología empleada para análisis cuantitativo de que en California, la andoveta (E. ringens) y la diatomeas y silicoflagelados en la columna de agua, sardina española (S. sagax). Observaciones actua- adaptada para el estudio de variaciones oceanográ- les indican que la primera es más adaptada a aguas ficas a escala del día/semana/mes, no es directa- frías, mientras la sardina española llega a ser pre- mente aplicable para muestras de sedimentos que dominante durante los eventos EI Niño más cálidos. representan lapsos de decenios o siglos. EI análisis Por lo tanto, la abundancia relativa en restos de E. cualitativo del testigo IA indica que la muestra su- ringens sugiere que en el lapso correspondiente a perficial contiene más especies de aguas templadas las muestras ZA-g,-b,-h,-c, las aguas de la bahía (Diploneis subovalis, Navicula lyra, Rhizosole- eran más frías que anteriormente (muestras 2A-vál- nia alata) que la muestra del centro. En el testigo vula, -anillo,-e,-a,-f,-d) (Fig. 4). La muestra 2A-a, 2A, destacan la muestra 2A-b por la ausencia de caracterizada por los “nódulos” amarillentos, se dis- formas típicas de surgencia (Actinoptychus sena- tingue de las demás por la presencia de escamas de rius, A. splendens, Chaetoceros spp., Stepha- S. sagax y la ausencia de restos de E. ringens, y nopyxis turris, Thalassiosira spp.). parece entonces reflejar un episodio más cálido. EI rasgo sedimentológico más destacable en los EI foraminífero planctónico G. bulloides (y, en testigos sedimentarios está constituido por los tres una menor proporción, G. pachyderma), más abun- horizontes con “nódulos” amarillentos. La composi- dante en la mitad superior del testigo 2A (muestras ción en foraminíferQs y restos de peces de las 2A-d,-g,-b,-h)(Fig. 5), indica influenciasde aguas de muestras IA-centro y 2A-a sugiere que el ambiente origen probablemente subantártico, relativamente correspondiente fue caracterizado por una tempera- Ortlieb, L. et al.: Paleoceanografía de Bahía Mejillones: el Último milenio 53 tura relativamente templada de las aguas superfi- los fenómenos involucrados.Así, se espera recons- ciales y un elevado grado de hipoxia en el fondo. No tituir la evolución de las condiciones oceanográficas se descarta que dichos horizontes nodulosos tra- en un área que parece ser privilegiada para el aná- duzcan la ocurrencia de fuertes anomalías ockano- lisis de las fluctuaciones oceano-climáticas en un climáticas, de tipo “Mega-El Niño” (ORTLIEB & MA- pasado reciente. CHARE, 1992,1993).

AGRADECIMIENTOS CONCLUSIóN Investigación desarrollada en el marco del Con- Este estudio preliminar demostró la adecuada venio ORSTOM-Universidad de Antofagasta (Fa- preservación de los sedimentos acumulados en la cultad de Recursos del Mar), con Co-financiamiento bahía de Mejillones. Ya que los testigos no muestran de la Dirección de Investigación de dicha Universi- indices de bioturbación, se puede esperar reconsti- dad y de la UR-IC (ORSTOM), y ayuda de la Em- tuir la evolución de las condiciones oceanográficas bajada de Francia (Santiago). costeras con una mayor precisión que en cualquier Se agradece el apoyo prestado por L. Martin otra área de la plataforma continental del norte de (ORSTOM), M. Fournier (Laboratorio de geocrono- Chile. Se probó que la tasa de sedimentación es logia ORSTOM, Bondy) y R. Martínez-Pardo (Dep- suficientemente elevada (I80 a 300 mmll años) O3 to. de Geología, Univ. de Chile) por su colaboración para esperar obtener información a una escala de en la determinación de los foraminíferos. También orden decenal. Los principales organismos fósiles se agradece la ayuda técnica prestada por Casti- indicadores de condiciones oceanográficas anterio- L. llo (Univ. de Antofagasta). La Universidad Católica res son diatomeas y silicoflagelados, foraminíferos ’ del Norte (Sede Coquimbo) tuvo la amabilidad de planctónicos y bentónicos y restos de peces pelági- facilitar un sacatestigo utilizado para el estudio. cos. AI sintetizar los principales datos reunidos en el análisis de los dos primeros testigos obtenidos, se propone un primer esbozo de correlación con las LITERATURA CITADA principales fluctuaciones climáticas ocurridas du- rante el último milenio. ANDERSON RY, GARDNER JV & E HEMPHILL La combinación de los datos relativos a los restos HALEY 1987. Persistent late Pleistocene-Holo- de peces (abundancia de E. ringens) y foraminífe- cene upwelling and varves off the coast of Cali- ros (planctónicos en particular) sugiere que cuando fornia. Quaternary Research, 28: 307-313. se sedimentó la mitad superior del testigo 2A (des- ANDERSON RY, GARDNER JV & E HEMPHILL pués de 1500 de la era cristiana) las aguas eran más HALEY 1989. Variability of the late Pleistocene- frías que en el lapso correspondiente a la deposita- Holocene oxygen-minimum zone off northern ción de la mitad inferior del testigo (siglos X a XV?). California. In: D.H. Peterson (Editor), Aspects of Se infiere que el lapso durante el cual se deposita- Climate Variability in the Pacific and Western ron las muestras 2A-g,-b,-h podría ser coetáneo de Americas. American Geophysical Union, la ”Pequeña Edad del Hielo” (siglos XVI a XIX). Geophysical Monograph, 55: 75-84. Parte de la mitad inferior del testigo 2A (muestras ANDERSON RY, LINSLEY BK & JV GARDNER 2A-e,-a,-f) tiene característicasde aguas superficia- 1990. Expression of seasonal and ENSO forcing les tan (o más) cálidas que hoy en día, mientras que in climatic variability at lower than ENSO fre- las condiciones de hipoxia parecen haber sido refor- quencies: Evidence from Pleistocene marine var- zadas en el fondo de la bahía. Esta parte del testigo ves off California. Palaeogeography, Palaeocli- podría corresponder al Episodio Cálido de la Edad matology, Palaeoecology, 78: 287-300. Media. Las proporciones relativas de organismos ANDERSON DM & RB ARCHER 1993. The plank- encontrados en los sedimentos de la base del testi- ton environment and marine sediment record of go 2A son parecidas a las que se observan en las the Archipiélago de Magallanes, Chile. Intern. muestras superficiales de los dos testigos estudia- Workshop “The Quaternary of Chile” (Santiago, dos. 1993), abstr. vol. res., p. 46. EI estudio en curso sobre los demás testigos se ARNTZ W, FLORES LA, TARAZONA J, SALZWE- realiza sobre la base de muestreos cada centíme- DEL H &VA GALLARDO 1991. Benthos commu- tro, o sea con una resolución temporal mucho ma- nities in oxygen deficient shelf and upper slope yor. Obviamente las informaciones obtenidas serán areas of the Peruvian and Chilean Pacific coast, más detalladas y permitirán un análisis más fino de and changes caused by EI Niño. In: Modern and 54 Estud. Oceanol. 13, 1994

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FECHA ACEPTACIóN: 21 noviembre 1994