scholarly journals Unique Habitat for Benthic Foraminifera in Subtidal Blue Holes on Carbonate Platforms

2021 ◽  
Vol 9 ◽  
Author(s):  
Shawna N. Little ◽  
Peter J. van Hengstum ◽  
Patricia A. Beddows ◽  
Jeffrey P. Donnelly ◽  
Tyler S. Winkler ◽  
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Dissolution of carbonate platforms, like The Bahamas, throughout Quaternary sea-level oscillations have created mature karst landscapes that can include sinkholes and off-shore blue holes. These karst features are flooded by saline oceanic waters and meteoric-influenced groundwaters, which creates unique groundwater environments and ecosystems. Little is known about the modern benthic meiofauna, like foraminifera, in these environments or how internal hydrographic characteristics of salinity, dissolved oxygen, or pH may influence benthic habitat viability. Here we compare the total benthic foraminiferal distributions in sediment-water interface samples collected from <2 m water depth on the carbonate tidal flats, and the two subtidal blue holes Freshwater River Blue Hole and Meredith’s Blue Hole, on the leeward margin of Great Abaco Island, The Bahamas. All samples are dominated by miliolid foraminifera (i.e., Quinqueloculina and Triloculina), yet notable differences emerge in the secondary taxa between these two environments that allows identification of two assemblages: a Carbonate Tidal Flats Assemblage (CTFA) vs. a Blue Hole Assemblage (BHA). The CTFA includes abundant common shallow-water lagoon foraminifera (e.g., Peneroplis, Rosalina, Rotorbis), while the BHA has higher proportions of foraminifera that are known to tolerate stressful environmental conditions of brackish and dysoxic waters elsewhere (e.g., Pseudoeponides, Cribroelphidium, Ammonia). We also observe how the hydrographic differences between subtidal blue holes can promote different benthic habitats for foraminifera, and this is observed through differences in both agglutinated and hyaline fauna. The unique hydrographic conditions in subtidal blue holes make them great laboratories for assessing the response of benthic foraminiferal communities to extreme environmental conditions (e.g., low pH, dysoxia).

2020 ◽  
Vol 419 ◽  
pp. 106051 ◽  
Author(s):  
Peter J. van Hengstum ◽  
Tyler S. Winkler ◽  
Anne E. Tamalavage ◽  
Richard M. Sullivan ◽  
Shawna N. Little ◽  
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Zootaxa ◽  
2007 ◽  
Vol 1565 (1) ◽  
pp. 1-151 ◽  
Author(s):  
LOUIS S. KORNICKER ◽  
THOMAS M. ILIFFE ◽  
ELIZABETH HARRISON-NELSON

Eleven stygobitic myodocopid ostracodes (two new–Danielopolina palmeri and Spelaeoecia hox) in the Order Halocyprida are reported from anchialine waters in 11 inland blue holes in Bahamas. One stygobitic halocyprid ostracode is reported from two localities in Bermuda, and one from a cave in Mexico. A new subfamily, Spelaeoeciinae, is proposed to contain the genus Spelaeoecia, and the subfamily Deeveyinae is elevated to family status. Two new species of cladocopid ostracode (Pseudopolycope helix and Pontopolycope storthynx), are described from a cave in Mexico and an oceanic blue hole in the Bahamas. Nine species of myodocopid ostracodes (four new—Rutiderma flex, Eusarsiella syrinx, Eusarsiella fax, and Synasterope matrix) in the Suborder Myodocopina and one species in the Suborder Halocypridina are reported from ocean blue holes in the Bahamas. This is the first report of a halocyprid living in both an inland and ocean blue hole in the Bahamas. The sarsiellid genus Dantya Kornicker & Cohen 1978 is reported for the first time in the Bahamas, but the single juvenile specimen is left in open nomenclature as Dantya sp. A. The development of Deeveya bransoni and Eusarsiella syrinx is described in detail. With the exception of one species of Danielopolina from deep waters of the South Atlantic, all other species of Danielopolina, Spelaeoecia and Deeveya have been previously found only in inland, anchialine caves. The discovery of Deeveya inhabiting deeper, hydrologically-isolated waters in ocean blue holes, which are otherwise comparable to classical anchialine environments, has raised questions concerning the geographic limits to the anchialine habitat and its supposed reliance on terrestrial inputs.


2021 ◽  
Author(s):  
◽  
Dominik Schmitt

Paläoklimarekonstruktionen, die es sich zum Ziel gesetzt haben, Klima-Mensch Interaktionen auf lange Zeitreihen betrachtet zu erforschen, nehmen begünstigt durch die aktuell intensiv geführte Klimadebatte, einen immer größer werdenden Stellenwert in der öffentlichen und wissenschaftlichen Wahrnehmung ein. Denn trotz aller wissenschaftlicher Fortschritte, die in den vergangenen Jahrzehnten im Bereich der modernen Klimaforschung gemacht wurden, bleibt die zuverlässige Vorhersage und Modellierung von zukünftigen Klimaveränderungen noch immer eine der größten Herausforderungen unser heutigen Zeit. Betrachtet man die Karibik exemplarisch in diesem Rahmen, dann prognostizieren viele Modellrechnungen, infolge steigender Ozeantemperaturen, ein deutlich häufigeres Auftreten von tropischen Stürmen und Hurrikanen sowie eine Verschiebung hin zu höheren Sturmstärken. Dieser Trend stellt für die Karibik und viele daran angrenzende Staaten eine der größten Gefahren des modernen Klimawandels dar, den es wissenschaftlich über einen langen Zeitrahmen zu erforschen gilt. Klimaprognosen stützen sich meist vollständig auf hoch-aufgelöste instrumentelle Datensätze. Diese sind aber alle durch einen wesentlichen Aspekt limitiert. Aufgrund ihrer eingeschränkten Verfügbarkeit (~150 Jahre) fehlt ihnen die erforderliche Tiefe, um die auf langen Zeitskalen operierenden Prozesse der globalen Klimadynamik adäquat abbilden zu können. Betrachtet man das Holozän in seiner Gesamtheit, so wurde die globale Klimadynamik über die vergangenen ~11,700 Jahre von periodisch auftretenden Prozessen und Abläufen gesteuert. Diese wirken grundsätzlich über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten, teilweise Jahrhunderten und in einigen Fällen sogar Jahrtausenden. Viele dieser natürlichen Prozesse, können in der kurzen Instrumentellen Ära nicht gänzlich identifiziert und angemessen in Klimamodellen berücksichtig werden. Die alleinige Berücksichtigung der Instrumentellen Ära bietet daher nur eine eingeschränkte Perspektive, um die Ursachen und Abläufe von vergangenen sowie mögliche Folgen von zukünftigen Klimaveränderungen zu verstehen. Um diese Einschränkung zu überwinden, ist es somit erforderlich, dass die geowissenschaftliche Forschung mit Proxymethoden ein zusammenfassendes und mechanistisches Verständnis über alle Holozänen Klimaveränderungen erlangt. Wenn man sich diese Limitierung, die ansteigenden Ozeantemperaturen und das in der Karibik in den vergangen 20 Jahren vermehrte Auftreten von starken tropischen Zyklonen ins Gedächtnis ruft, ist es nachvollziehbar, dass im Rahmen dieser Doktorarbeit ein zwei Jahrtausende langer und jährlich aufgelöster Klimadatensatz erarbeitet werden soll, der spät Holozäne Variationen von Ozeanoberflächenwasser-temperaturen (SST) und daraus resultierende lang-zeitliche Veränderungen in der Häufigkeit tropischer Zyklone widerspiegelt. In Zentralamerika wird das Ende der Maya Hochkultur (900-1100 n.Chr.) mit drastischen Umweltveränderungen (z.B. Dürren) assoziiert, die während der Mittelalterlichen Warmzeit (MWP; 900-1400 n.Chr.) durch eine globale Klimaveränderung hervorgerufen wurde. Die aus einem „Blue Hole“ abgeleiteten Informationen über Klimavariationen der Vergangenheit können als Referenz für die gegenwärtige Klimakriese verwendet werden. Als „Blue Hole“ wird eine Karsthöhle bezeichnet, die sich subaerisch während vergangener Meeresspiegeltiefstände im karbonatischen Gerüst eines Riffsystems gebildet hat und in Folge eines Meeresspiegelanstiegs vollständig überflutet wurde. In einigen wenigen marinen „Blue Holes“ treten anoxische Bodenwasserbedingungen auf. Die in diesen anoxischen Karsthöhlen abgelagerten Abfolgen mariner Sedimente können als einzigartiges Klimaarchiv verwendet werden, da sie aufgrund des Fehlens von Bioturbation eine jährliche Schichtung (Warvierung) aufweisen. In dieser kumulativen Dissertation über das „Great Blue Hole“ werden die Ergebnisse eines 3-jährigen Forschungsprojekts vorgestellt, dass das Ziel verfolgte einen wissenschaftlich herausragenden spät Holozänen Klimadatensatz für die süd-westliche Karibik zu erzeugen. Beim „Great Blue Hole“ handelt es sich um ein weltweit einzigartiges marines Sedimentarchiv für diverse spät Holozäne Klima-veränderungen, das im Zuge dieser Dissertation sowohl nach paläoklimatischen als auch nach sedimentologischen Fragestellungen untersucht wurde. Die vorliegende Doktorarbeit befasst sich im Einzelnen mit (1) der Ausarbeitung eines jährlich aufgelösten Archives für tropische Zyklone, (2) der Entwicklung eines jährlich aufgelösten SST Datensatzes und (3) einer kompositionellen Quantifizierung der sedimentären Abfolgen sowie einer faziell-stratigraphischen Charakterisierung von Schönwetter-Sedimenten und Sturmlagen. Zu jedem dieser drei Aspekte, wurde jeweils ein Fachartikel bei einer anerkannten wissenschaftlichen Fachzeitschrift mit „peer-review“ Verfahren veröffentlicht. Der insgesamt 8.55 m lange Sedimentbohrkern („BH6“), der für diese Dissertation untersucht wurde, stammt vom Boden des 125 m tiefen und 320 m breiten „Great Blue Holes“, das sich in der flachen östlichen Lagune des 80 km vor der Küste von Belize (Zentralamerika) gelegenen „Lighthouse Reef“ Atolls befindet. Durch seine besondere Geomorphologie wirkt das, innerhalb des atlantischen „Hurrikan Gürtels“ positionierte, „Great Blue Hole“ wie eine gigantische Sedimentfalle. Die unter Schönwetter-Bedingungen kontinuierlich abgelagerten Abfolgen feinkörniger karbonatischer Sedimente, werden von groben Sturmlagen unterbrochen, die auf „over-wash“ Prozesse von tropischen Zyklonen zurückzuführen sind. ...


2020 ◽  
Vol 10 (1) ◽  
Author(s):  
Tyler S. Winkler ◽  
Peter J. van Hengstum ◽  
Jeffrey P. Donnelly ◽  
Elizabeth J. Wallace ◽  
Richard M. Sullivan ◽  
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Abstract The northern Bahamas have experienced more frequent intense-hurricane impacts than almost anywhere else in the Atlantic since 1850 CE. In 2019, category 5 (Saffir-Simpson scale) Hurricane Dorian demonstrated the destructive potential of these natural hazards. Problematically, determining whether high hurricane activity levels remained constant through time is difficult given the short observational record (< 170 years). We present a 700-year long, near-annually resolved stratigraphic record of hurricane passage near Thatchpoint Blue Hole (TPBH) on Abaco Island, The Bahamas. Using longer sediment cores (888 cm) and more reliable age-control, this study revises and temporally expands a previous study from TPBH that underestimated the sedimentation rate. TPBH records at least 13 ≥ category 2 hurricanes per century between 1500 to 1670 CE, which exceeds the 9 ≥ category 2 hurricanes per century within 50 km of TPBH since 1850 CE. The eastern United States also experienced frequent hurricanes from 1500 to 1670 CE, but frequency was depressed elsewhere in the Atlantic Ocean. This suggests that spatial heterogeneity in Atlantic hurricane activity since 1850 CE could have persisted throughout the last millennium. This heterogeneity is impacted by climatic and stochastic forcing, but additional high-resolution paleo-hurricane reconstructions are required to assess the mechanisms that impact regional variability.


1986 ◽  
Vol 152 (1) ◽  
pp. 119
Author(s):  
Alexander Maitland ◽  
Robert Palmer
Keyword(s):  

2011 ◽  
Vol 3 (2) ◽  
pp. 901-942 ◽  
Author(s):  
A. Raspini

Abstract. A preliminary study based on the comparison of recently published δ13C record of the Late Aptian Monte Tobenna and Monte Faito sections (Southern Italy) with reference carbon isotope curves reveals how sea-level fluctuations played a fundamental role in regolating the carbonate sedimentation in the inner lagoonal environments of the Apenninic platform and the occurrence of some peculiar facies during a time of increasing volcano-tectonic activity and trophic levels of the water. During the lowering of the sea level, microbial carbonates were a common product of the shallow marine ecosystem in a general context of deterioration of the inner lagoon environmental conditions. When trophic levels were too high, due to the decisive contribution of a supraregional dictator (e.g. increase of the precipitation rate), and the environmental conditions were unsuitable for the main carbonate producers of the inner lagoonal settings, the Orbitolina (Mesorbitolina parva and Mesorbitolina texana) level formed, just before the minimum accommodation space on the platform was reached and fresh/brackish water environments spread. In deposits underlying the orbitolinid-rich facies of the carbonates studied, Salpingoporella dinarica alga is widespread, possibly due to the seawater's chemical composition that could have encouraged the development of its low-Mg calcite skeleton. On the contrary, during periods of sea level rise (and early highstand) no or minor microbial carbonates formed in the shallow lagoonal settings that were not influenced by the paleoenvironmental changes mostly induced by the mid-Cretaceous volcanism, and therefore easily remained in a healthy state.


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