Published December 1, 2023 | Version v1
Publication

Response of the Patagonian floras to climatic cooling during Oligocene−Miocene transition and the expansion of Antarctic glaciation

  • 1. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. National University of Tierra del Fuego

Description

Pulses of Antarctic ice sheet expansion and associated climatic deterioration are thought to have driven major shifts in the world's flora during the Cenozoic Era. However, the rarity of fossils from well-constrained sedimentary strata in high palaeolatitudes makes it difficult to explore to these vegetation shifts directly. In this study, we infer changing patterns of floristic richness through the Oligocene−Miocene cooling event (∼23 Ma), based on analysis of terrestrial palynological samples in the radiometrically-constrained sediments of the Río Guillermo Formation of southern Patagonia. Our fossil assemblages include plant families typical of modern Magellanic subpolar forests such as Nothofagaceae, Podocarpaceae, Araucariaceae, and Myrtaceae. Adjusted for sample completeness (or coverage), our floristic richness estimates are, on average, higher than those from modern subpolar forests yet considerably lower than any other Paleogene or Neogene palynological records published elsewhere from the continent. The transient Oligocene−Miocene cooling episode, whose effects were probably intensified in southern Patagonia due to its close proximity to the glaciated Antarctic Peninsula, may have contributed to the steep decline in floristic richness. We infer that most Gondwanan plant relicts that survived across the Oligocene−Miocene transition endured through subsequent Neogene climatic fluctuations and contribute to present-day Magellanic subpolar forests. Our study highlights how precisely-dated fossil assemblages and robust diversity methods can be used to track biodiversity shifts in response to past climate change.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يُعتقد أن نبضات توسع الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا والتدهور المناخي المرتبط به قد أدى إلى تحولات كبيرة في النباتات في العالم خلال حقبة الحياة الحديثة. ومع ذلك، فإن ندرة الحفريات من الطبقات الرسوبية المقيدة جيدًا في الطبقات القديمة العالية تجعل من الصعب استكشاف هذه التحولات النباتية مباشرة. في هذه الدراسة، نستنتج الأنماط المتغيرة للثراء الزهري من خلال حدث التبريد الأوليجوسيني-الميوسيني (23 مليون سنة مضت)، بناءً على تحليل العينات البالينولوجية الأرضية في الرواسب المقيدة إشعاعياً لتشكيل ريو غييرمو في باتاغونيا الجنوبية. تشمل تجمعاتنا الأحفورية عائلات نباتية نموذجية لغابات ماجلان الحديثة تحت القطبية مثل Nothofagaceae و Podocarpaceae و Araucariaceae و Myrtaceae. بعد تعديلها حسب اكتمال العينة (أو التغطية)، فإن تقديراتنا للثراء الزهري، في المتوسط، أعلى من تلك الموجودة في الغابات تحت القطبية الحديثة ولكنها أقل بكثير من أي سجلات باليوجينية أو نيوجينية أخرى منشورة في أماكن أخرى من القارة. قد تكون حلقة تبريد الأوليغوسين-الميوسين العابرة، التي ربما تكثفت آثارها في جنوب باتاغونيا بسبب قربها من شبه جزيرة أنتاركتيكا المتجمدة، قد ساهمت في الانخفاض الحاد في الثراء الزهري. نستنتج أن معظم بقايا نبات الجندوان التي نجت عبر انتقال العصر الأوليجوسيني-الميوسيني تحملت التقلبات المناخية اللاحقة في العصر النيوجيني وتساهم في غابات ماجلان الحالية تحت القطبية. تسلط دراستنا الضوء على كيفية استخدام التجمعات الأحفورية المحددة بدقة وطرق التنوع القوية لتتبع تحولات التنوع البيولوجي استجابة لتغير المناخ في الماضي.

Translated Description (French)

On pense que les impulsions de l'expansion de la calotte glaciaire antarctique et la détérioration climatique associée ont entraîné des changements majeurs dans la flore mondiale au cours de l'ère cénozoïque. Cependant, la rareté des fossiles provenant de strates sédimentaires bien contraintes dans les hautes paléolatitudes rend difficile l'exploration directe de ces déplacements de végétation. Dans cette étude, nous déduisons des modèles changeants de richesse floristique à travers l'événement de refroidissement oligocène-miocène (∼23 Ma), basé sur l'analyse d'échantillons palynologiques terrestres dans les sédiments soumis à des contraintes radiométriques de la formation de Río Guillermo du sud de la Patagonie. Nos assemblages fossiles comprennent des familles de plantes typiques des forêts subpolaires magellaniques modernes telles que les Nothofagaceae, les Podocarpaceae, les Araucariaceae et les Myrtaceae. Ajustées pour tenir compte de l'exhaustivité (ou de la couverture) de l'échantillon, nos estimations de la richesse floristique sont, en moyenne, supérieures à celles des forêts subpolaires modernes, mais considérablement inférieures à celles de tout autre paléogène ou néogène palynologique publié ailleurs sur le continent. L'épisode transitoire de refroidissement oligocène-miocène, dont les effets ont probablement été intensifiés dans le sud de la Patagonie en raison de sa proximité avec la péninsule antarctique glaciaire, a peut-être contribué au fort déclin de la richesse floristique. Nous en déduisons que la plupart des reliques végétales de Gondwan qui ont survécu àla transition oligocène-miocène ont enduré les fluctuations climatiques ultérieures du Néogène et contribuent aux forêts subpolaires magellaniques actuelles. Notre étude met en évidence comment des assemblages fossiles datés avec précision et des méthodes de diversité robustes peuvent être utilisés pour suivre les changements de biodiversité en réponse au changement climatique passé.

Translated Description (Spanish)

Se cree que los pulsos de expansión de la capa de hielo antártica y el deterioro climático asociado han impulsado grandes cambios en la flora mundial durante la Era Cenozoica. Sin embargo, la rareza de los fósiles de estratos sedimentarios bien restringidos en altas paleolatitudes dificulta la exploración directa de estos cambios de vegetación. En este estudio, inferimos patrones cambiantes de riqueza florística a través del evento de enfriamiento Oligoceno-Mioceno (~23 Ma), basados en el análisis de muestras palinológicas terrestres en los sedimentos radiométricamente restringidos de la Formación Río Guillermo del sur de la Patagonia. Nuestros conjuntos fósiles incluyen familias de plantas típicas de los bosques subpolares de Magallanes modernos, como Nothofagaceae, Podocarpaceae, Araucariaceae y Myrtaceae. Ajustadas por la integridad (o cobertura) de la muestra, nuestras estimaciones de riqueza florística son, en promedio, más altas que las de los bosques subpolares modernos, pero considerablemente más bajas que cualquier otro registro palinológico del Paleógeno o Neógeno publicado en otros lugares del continente. El episodio de enfriamiento transitorio del Oligoceno-Mioceno, cuyos efectos probablemente se intensificaron en el sur de la Patagonia debido a su proximidad a la península antártica glaciar, puede haber contribuido a la fuerte disminución de la riqueza florística. Inferimos que la mayoría de los relictos de plantas de Gondwana que sobrevivieron a través de la transición Oligoceno-Mioceno soportaron las fluctuaciones climáticas posteriores del Neógeno y contribuyen a los bosques subpolares de Magallanes actuales. Nuestro estudio destaca cómo se pueden utilizar conjuntos fósiles fechados con precisión y métodos de diversidad sólidos para rastrear los cambios en la biodiversidad en respuesta al cambio climático pasado.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استجابة النباتات الباتاغونية للتبريد المناخي أثناء انتقال الأوليجوسين-العصر الميوسيني وتوسع التجلد في القارة القطبية الجنوبية
Translated title (French)
Réponse des flores de Patagonie au refroidissement climatique pendant la transition oligocène-miocène et l'expansion de la glaciation antarctique
Translated title (Spanish)
Respuesta de las floras patagónicas al enfriamiento climático durante la transición Oligoceno−Mioceno y la expansión de la glaciación antártica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4387640762
DOI
10.1016/j.eve.2023.100015

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1521868692
  • https://openalex.org/W1556425108
  • https://openalex.org/W1810028515
  • https://openalex.org/W1971105313
  • https://openalex.org/W1995821316
  • https://openalex.org/W2013080298
  • https://openalex.org/W20150596
  • https://openalex.org/W2019735650
  • https://openalex.org/W2026788919
  • https://openalex.org/W2035050342
  • https://openalex.org/W2037651194
  • https://openalex.org/W2040305852
  • https://openalex.org/W2063696819
  • https://openalex.org/W2103336148
  • https://openalex.org/W2113375225
  • https://openalex.org/W2115575384
  • https://openalex.org/W2116085801
  • https://openalex.org/W2126611358
  • https://openalex.org/W2192343750
  • https://openalex.org/W2321046135
  • https://openalex.org/W2325650867
  • https://openalex.org/W2326035197
  • https://openalex.org/W2330605780
  • https://openalex.org/W2341570473
  • https://openalex.org/W2460850757
  • https://openalex.org/W2735844849
  • https://openalex.org/W2790052369
  • https://openalex.org/W2790660876
  • https://openalex.org/W2909603630
  • https://openalex.org/W2963994463
  • https://openalex.org/W2979432324
  • https://openalex.org/W3003224258
  • https://openalex.org/W3006015755
  • https://openalex.org/W3032057788
  • https://openalex.org/W3083070691
  • https://openalex.org/W3105645113
  • https://openalex.org/W3124091474
  • https://openalex.org/W3127772196
  • https://openalex.org/W3151293779
  • https://openalex.org/W3156228999
  • https://openalex.org/W3174993126
  • https://openalex.org/W3178333053
  • https://openalex.org/W3195064847
  • https://openalex.org/W3199786060
  • https://openalex.org/W3203475109
  • https://openalex.org/W4295950768
  • https://openalex.org/W4308499403
  • https://openalex.org/W4313650005
  • https://openalex.org/W4376133337
  • https://openalex.org/W610210371