Estudio paleobotánico, paleoecológico y paleoambiental en la localidad de Laguna Flecha Negra, Macizo del Deseado, Jurásico Superior, provincia de Santa Cruz, Argentina

Abstract

El presente trabajo corresponde al “Estudio paleobotánico, paleoecológico y paleoambiental en la localidad de Laguna Flecha Negra, Macizo del Deseado, Jurásico Superior, Provincia de Santa Cruz, Argentina”, con el propósito principal de profundizar el conocimiento de las floras jurásicas de Patagonia, en cuanto a los taxones presentes, su distribución areal, fisonomía y condiciones ambientales, especialmente aquellas afectadas por los eventos volcánicos y epitermales vinculados a la génesis del Macizo del Deseado, la ruptura del sudoeste de Gondwana y la apertura del océano protoatlántico. Durante el viaje de campo realizado a la zona de Laguna Flecha Negra, se reconocieron los niveles donde afloran las Formaciones Bajo Pobre y Chon Aike, se levantó el perfil sedimentologógico de la localidad, se reconocieron los estratos portadores de impresiones, impresiones-compresiones y permineralizaciones vegetales mencionados en un trabajo exploratorio previo, además se identificaron las relaciones verticales y horizontales entre los mismos. Todos los estratos fueron muestreados en cuanto a la diversidad fosilífera y condiciones tafonómicas de los restos vegetales. En total se obtuvieron 112 ejemplares de restos vegetales fosilizados como impresionescompresiones, 135 muestras de permineralizaciones individuales y en masa, y 25 fragmentos de tocones colectados en el bosque in situ. Los estudios sedimentológicos realizados permiten reconocer una secuencia volcaniclástica, asignable a la Formación Chon Aike, que se deposita de manera discordante sobre un domo andesítico de la Formación Bajo Pobre. En los cuerpos de roca correspondientes a la Formación Chon Aike predominan los depósitos de caída, que contienen la mayoría de los niveles portadores de fósiles. En la Formación Chon Aike se reconocieron 5 estratos fosilíferos. Los niveles fosilíferos hallados por otros autores fueron correlacionados con los estratos estudiados en este trabajo. El estrato fosilífero 5 representa un horizonte con un bosque in situ, constituído por troncos y tocones permineralizados. El estudio sistemático de la paleoflora permitió identificar 20 taxones preservados como impresiones e impresiones/compresiones, que se citan por primera vez para la formación Chon Aike: Korallipteris potrerillensis, Coniopteris hymenophylloides, Otozamites sueroi, Otozamites sanctae-crucis, Otozamites albosaxatilis, cf. Otozamites bumburyanus var. major, Ptilophyllum hislopi, Araucarites cutchensis, Araucarites phillipsi, Araucarites sp. (conos), Brachyphyllum sp., Pagiophyllum cf. crassifolium, Brachyphyllum lotenaense, Pararaucaria patagonica, Scleropteris vincei, Sphenopteris cf. nordenskjöldii, Elatocladus cf. planus, Elatocladus confertus y estructuras reproductivas pinnadas de afinidad con las pteridospermas. El estudio anatómico de maderas permineralizadas permitió reconocer 4 especies de Agathoxylon: Agathoxylon arayaii, Agathoxylon cf floresii, Agathoxylon jurassicum y Agathoxylon matildense, además de materiales indeterminables de afinidad con el clado de las Araucariaceae. Las especies identificadas han sido descriptas previamente para yacimientos jurásicos de Gondwana, y su presencia es consistente con las reconstrucciones realizadas por otros autores, que reconocen a las maderas de Araucariaceae como elemento dominante y cosmopolita para este período. El estudio de la xilotafoflora permitió a su vez reconocer la presencia de Cupressinoxylon sp., Protaxodioxylon sp. y Protocupressinoxylon sp. como elementos de la comunidad boscosa. Para el estudio de interacciones multitróficas, se analizó un eje de Agathoxylon con restos de microorganismos que incluyen actinomicetes, hongos, galerías de artrópodos y un diverso set de patrones de degradación consistente con pudrición fúngica. Se evaluaron las afinidades sistemáticas de los restos de microorganismos y las trazas fósiles, así como las evidencias de reacción de la planta hospedadora. Se proponen relaciones de parasitismo, saprotrofismo y aparente mutualismo entre los distintos componentes de la cohorte. En los estudios tafonómicos se definieron 11 tafofacies. Se encontraron diferencias tafonómicas laterales y verticales entre los distintos niveles de la Formación Chon Aike, relacionadas con cambios en el tipo de aporte de sedimentos volcaniclásticos (de caída y de flujo) y distancia a las emanaciones hidrotermales del sistema geotérmico. Se estudió un bosque permineralizado in situ. La información cuantitativa (densidad, altura inferida, clases de diámetro) permitió reconocer la madurez del bosque. El análisis anatómico, morfológico y sistemático de los restos vegetales, integrado con la información tafonómica, permitió reconocer tres tipos de paleocomunidades desarrolladas en el área de la localidad Laguna Flecha Negra. Para el análisis de los elencos paleoflorísticos del Jurásico de la Argentina, se realizó una matriz de presencia/ausencia de taxones por provincia y por época. A esta matriz se le aplicó el algoritmo de análisis de curvas de diversidad del programa PAST. Este estudio permitió evaluar los cambios en las paleocomunidades conocidas para las tres épocas del Jurásico, en los distintos depocentros de la Argentina. Se propone una interpretación de estas variaciones en el marco de los modelos climáticos y biogeográficos conocidos para este Período. El análisis de los cambios en la diversidad específica para los afloramientos jurásicos de la Argentina, muestra un pico en el Jurásico Inferior, concentrado en las provincias de Neuquén y Chubut. El Jurásico Medio muestra una diversidad moderada para las paleofloras, que se observa en todos los depocentros de la época. Para el Jurásico Superior, se conocen registros en las provincias de Chubut y Santa Cruz, los cuales presentan una diversidad de alta a moderada, con su mayor desarrollo concentrado en la provincia de Santa Cruz.

This contribution belongs to the study of the “Paleobotany, paleoecology and paleoenvironments of the Laguna Flecha Negra Locality, Deseado Massif, Late Jurassic, Santa Cruz Province, Argentina.”. The objective of this contribution is the study of the flora and paleoenvironments from the Jurassic, Laguna Flecha Negra locality, taking into consideration the recorded taxa, their areal distribution, fisiognomy and environmental conditions, to improve knowledge of Jurassic floras of Patagonia especially those related to the volcanic and epithermal events of the final stages of the Deseado Massif, the breakdown of southwestern Gondwana and the opening of the proto-atlantic ocean. During the field trip to the Laguna Flecha Negra zone, outcrop of Bajo Pobre and Chon Aike Formations were logged. Previously studied levels were recognized, and their vertical and lateral relationships were identified. Fossiliferous strata were identified and sampled; diversity and taphonomic conditions were pondered. Altogether, a total of one hundred and twelve samples of impression-compresions, one hundred and thirty five permineralizations, both individual and massive, and twenty five fragments of in situ stumps were collected. Sedimentological studies allow recognizing a volcaniclastic sequence belonging to the Chon Aike Formation, with an unconformably lying on the andesitic dome of Bajo Pobre Formation. The rocks belonging to the Chon Aike Formation are of volcaniclastic origin, mainly ashfall deposit, and these preserve most of the fossil bearing levels. Five fossiliferous strata were defined for the Chon Aike Formation. The fossiliferous levels found by other authors were correlated with the strata studied herein. The fossiliferous stratum five represents a horizon with an in situ forest formed of permineralized trunks and stumps. The systematic study of the paleoflora allowed to identify 20 taxa preserved as impression/compressions, that are cited for the first time for the Chon Aike Formation: Korallipteris potrerillensis, Coniopteris hymenophylloides, Otozamites sueroi, Otozamites sanctae-crucis, Otozamites albosaxatilis, cf. Otozamites bumburyanus var. major, Ptilophyllum hislopi, Araucarites cutchensis, Araucarites phillipsi, Araucarites sp. (cones), Brachyphyllum sp., Pagiophyllum cf. crassifolium, Brachyphyllum lotenaense, Pararaucaria patagonica, Scleropteris vincei, Sphenopteris cf. nordenskjöldii, Elatocladus cf. planus, Elatocladus confertus and pinnate reproductive structures related to Pteridosperms. The anatomical study of permineralized woods allowed recognising 4 species of Agathoxylon: Agathoxylon arayaii, Agathoxylon cf. floresii, Agathoxylon jurassicum and Agathoxylon matildense, and samples that can not be determined at the generic level but show anatomical affinities with the Araucariaceae. The recognized species have been previously described in Jurassic localities of Gondwana, and their presence is consistent with reconstructions by other authors, that recognice Araucariaceae woods as a dominant and cosmopolitan element for this period. The paleoxilological analysis has also allowed to recognice the presence of Cupressinoxylon sp., Protaxodioxylon sp. and Protocupressinoxylon sp. as components of the forest community. The study of multitrophic interactions was carried out on an infected Agathoxylon axis with micro-organisms remains that includes actinomycetes, fungal structures, variously bored by xylophagous arthropods and displayinh a diverse set of degradation patterns consistent with fungal rot. Systematic affinities were evaluated for the micro-organisms and fossil traces, and host reaccion evidence was pondered. This work suggests the stablishment of parasitism, saprotrofism and apparent mutualism relationships between members of the cohort. The taphonomic study defined eleven tafofacies. Lateral and vertical taphonomic differences were found between levels of the Chon Aike Formation. These are related to changes in the sedimentary input (volcanic flux and ash fall) and distance to the geothermal system. An autocthonous petrified forest was studied. Quantitative information of the forest (density, height inferred from the diameter, diameter classes) allowed to recognize the maturity of the forest. The analysis of the anatomy, morphology and systematics of the plant remains, along with taphonomic information leads to reconstruct three paleocomunities in the area of Laguna Flecha Negra. For the analysis of Jurassic assemblages of Argentina a presence/absence matrix of taxa per province and epoch was carried out. This matrix was analized with the Diversity algoritm of the software PAST. This study allowed the evaluation of changes of the impression/compression paleocomunities known for early, middle and upper Jurassic floras from Argentina. An interpretation of these variations is proposed in the context of climatic and biogeographic models known for this Period. This analysis showed a peak in species diversity for the Lower Jurassic, concentrated in the Neuquen and Chubut Provinces. Middle Jurassic floras have a moderate diversity in the paleofloras, which can be observed in all depocenters for this epoch. Upper Jurassic floras are known from Chubut and Santa Cruz Provinces, and those have a high to moderate diversity, being Santa Cruz floras the most represented.