TEX 86 es un paleotermómetro orgánico basado en los lípidos de la membrana de Thaumarchaeota marina mesófila (anteriormente Marine Group 1 Crenarchaeota ). [1] [2]
Lo esencial
Los lípidos de la membrana de Thaumarchaeota están compuestos de tetraéteres de glicerol dialquil glicerol (GDGT) que contienen 0-3 restos de ciclopentano . Thaumarchaeota también sintetiza crenarqueol que contiene cuatro restos de ciclopentano y un solo resto de ciclohexano y un regioisómero. Los anillos de ciclohexano y ciclopentano, formados por la ciclación interna de una de las cadenas bifitanas, [3] tienen un efecto pronunciado sobre los puntos de transición térmica de la membrana celular taumarqueotal. Los estudios de mesocosmos demuestran que el grado de ciclación generalmente se rige por la temperatura de crecimiento. [4]
Calibraciones
Basado en la distribución relativa de GDGT isoprenoidales, Schouten et al. (2002) propuso el índice de tetraéter de 86 átomos de carbono (TEX 86 ) como un proxy de la temperatura de la superficie del mar (SST). GDGT-0 se excluye de la calibración ya que puede tener múltiples fuentes [5] mientras que GDGT-4 se omite ya que no exhibe correlación con SST y es a menudo un orden de magnitud más abundante que su isómero y los otros GDGT. La calibración más reciente de TEX 86 invoca dos índices y calibraciones separados: [6] TEX 86 H usa la misma combinación de GDGT que en la relación original de TEX 86 :
La relación GDGT-2 se correlaciona con la SST mediante la ecuación de calibración:
- TEX 86 H = 68,4 × log (relación GDGT-2) + 38,6.
TEX 86 H tiene un error de calibración de ± 2.5 ° C y se basa en 255 sedimentos en la parte superior del núcleo.
TEX 86 L emplea una combinación de GDGT que es diferente de TEX 86 H , eliminando GDGT-3 del numerador y excluyendo GDGT-4 'por completo:
La relación GDGT-1 se correlaciona con la SST mediante la ecuación de calibración:
- TEX 86 L = 67,5 × log (relación GDGT-1) + 46,9.
TEX 86 L tiene un error de calibración de ± 4 ° C y se basa en 396 muestras de sedimentos de la parte superior del núcleo.
Existen otras calibraciones (incluyendo 1 / TEX 86 , [7] TEX 86 ' [8] y pTEX 86 [9] ) y deben tenerse en cuenta al reconstruir la temperatura.
Advertencias
Hay varias advertencias para este proxy y esta lista no es de ninguna manera exhaustiva. Para obtener más información, consulte [10]
Entrada terrestre
El índice de tetraéter ramificado vs isoprenoidal (BIT) se puede utilizar para medir la entrada fluvial relativa de materia orgánica terrestre (TOM) en el ámbito marino (Hopmans et al., 2004). El índice BIT se basa en la premisa de que GDGT-4 (también conocido como crenarqueol) se deriva de Thaumarchaeota que habita en el mar y los GDGT ramificados se derivan de bacterias terrestres del suelo. Cuando los valores de BIT superan 0,4, se incorpora una desviación de> 2 ° C en las estimaciones de TEX 86 SST. Sin embargo, los GDGT isoprenoidales se pueden sintetizar en el entorno terrestre y pueden hacer que los valores de BIT no sean confiables (Weijers et al., 2006; Sluijs et al., 2007; Xie et al., 2012). Una fuerte covariación entre GDGT-4 y GDGT ramificados en ambientes marinos y de agua dulce modernos también sugiere una fuente común o mixta de GDGT isoprenoidales y ramificados (Fietz et al., 2012).
Oxidación anaeróbica de metano (AOM)
Se propuso el índice de metano (MI) para ayudar a distinguir la entrada relativa de Euryarchaeota metanotrófica en entornos caracterizados por un flujo de metano difuso y oxidación anaeróbica del metano (AOM) (Zhang et al., 2011). [11] Estos sitios se caracterizan por una distribución de GDGT distinta, a saber, el predominio de GDGT-1. -2 y -3. Los valores altos de MI (> 0,5) reflejan altas tasas de OMA relacionada con hidratos de gas.
Degradación
Se cree que la madurez térmica solo afecta a los GDGT cuando la temperatura supera los 240 ° C. Esto se puede probar usando una proporción de isómeros de hopano específicos . Se ha demostrado que la degradación tóxica , que es un proceso selectivo y degrada los compuestos a diferentes velocidades, afecta los valores de TEX 86 y puede sesgar los valores de SST hasta en 6 ° C.
Solicitud
El registro más antiguo de TEX 86 es del Jurásico medio (~ 160Ma) e indica temperaturas de la superficie del mar relativamente cálidas. [12] TEX 86 se ha utilizado para reconstruir la temperatura durante la era Cenozoica (65-0Ma) [13] [14] y es útil cuando otros proxies de SST están alterados diagenéticamente (por ejemplo, foraminíferos planctónicos [15] ) o están ausentes (por ejemplo, alquenonas [ 16] )
Eoceno
TEX 86 se ha utilizado ampliamente para reconstruir la SST del Eoceno (55-34 Ma). Durante el Eoceno temprano, los valores de TEX 86 indican SST cálidas de latitud alta del hemisferio sur (20-25 ° C) de acuerdo con otros proxies derivados independientemente (por ejemplo , alquenonas , CLAMP , Mg / Ca ). Durante el Eoceno medio y tardío, los sitios de latitudes altas del sur se enfriaron mientras que los trópicos se mantuvieron estables y cálidos. Las posibles razones de este enfriamiento incluyen cambios a largo plazo en el dióxido de carbono y / o cambios en la reorganización de la puerta de enlace (por ejemplo, Tasman Gateway , Drake Passage ).
Referencias
- ^ Schouten, S .; Hopmans, EC; Schefuß, E .; Sinninghe Damste, JS (2002). "Variación de distribución en lípidos de membrana crenarchaeotal marinos: una nueva herramienta para reconstruir las temperaturas del agua de mar antigua?". Letras de Ciencias de la Tierra y Planetarias . 204 (1–2): 265–274. doi : 10.1016 / S0012-821X (02) 00979-2 .
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