Paleoclimate estimates for the Paleogene Neogene in southern South America using fossil leaves as proxies

Abstract

It is widely recognized that fossil leaves are good proxies for paleoclimate estimates, and leaf physiognomy analysis is a traditional technique used to make climate estimates. There are only a few paleoclimate reconstructions for the southern part of South America based on this technique. Here we report climate parameters using fossil leaves from the Río Turbio (Eocene-Oligocene) and Río Guillermo (Oligocene-early Miocene?) formations in southern South America, Cuenca Austral, Argentina. We used univariate (leaf margin and leaf foliar area analysis) and multivariate methods (CLAMP, DiLP) on two datasets from South America, in the Southern Hemisphere. Lower and upper members of the Río Turbio Formation show a mixed paleoflora represented by paratropical as well as cool-temperate taxa such as Nothofagus, with a similar percentage of untoothed fossil leaves. Climate estimates indicate warm and humid conditions for both Río Turbio Formation members. The Río Guillermo Formation is represented by mostly cool-temperate elements, mainly Nothofagus, and most with toothed margins. The paleoclimate analysis indicates a decrease in temperature and precipitation when comparing the two studied formations. Today, temperate forests in southern Argentina have a plant composition and climate more similar to the estimates made for the Río Guillermo Formation.

Il est largement reconnu que les feuilles fossiles sont de bons indicateurs pour les estimations paléoclimatiques, de même que l’analyse de la physionomie des feuilles est une technique traditionnelle utilisée pour faire des estimations climatiques. Il n’existe que quelques reconstitutions paléoclimatiques pour la partie sud de l’Amérique du Sud basées sur cette technique. Nous présentons ici les paramètres climatiques en utilisant des feuilles fossiles des formations du Río Turbio (Eocène-Oligocène) et du Río Guillermo (Oligocène-Début du Miocène ?) dans le sud de l’Amérique du Sud, à Cuenca Austral, en Argentine. Nous avons utilisé des méthodes univariées (analyse de la marge foliaire et de la surface foliaire des feuilles) et multivariées (CLAMP, DiLP) sur deux ensembles de données provenant d’Amérique du Sud, dans l’hémisphère sud. Les membres inférieurs et supérieurs de la formation du Río Turbio montrent une paléoflore mixte représentée par des taxons paratropicaux et tempérés comme Nothofagus, avec un pourcentage similaire de feuilles fossiles dentées. Les estimations climatiques indiquent des conditions chaudes et humides pour les deux membres de la formation du Río Turbio. La formation du Río Guillermo est représentée par des éléments tempérés et froids, principalement des Nothofagus, et la plupart avec des marges dentelées. L’analyse paléoclimatique indiquent une diminution de la température et des précipitations lors de la comparaison des deux formations étudiées. Aujourd’hui, les forêts tempérées du sud de l’Argentine ont une composition végétale et un climat plus proches des estimations réalisées pour la formation du Río Guillermo.