Detalii proiect

Obiective

Acest proiect își propune să investigheze înregistrările geologice ale megalacurilor Paratethys și Euxinic (Marea Neagră), prin utilizarea unei abordări multidisciplinare, care se bazează pe integrarea biostratigrafiei de înaltă rezoluție, geochimiei organice și proxy geochimici (izotopi de stronțiu), combinate cu tehnici geocronologice (paleomagnetism și datare Ar/Ar), pentru a răspunde la următoarele întrebări:

  • Ce se întâmplă în timpul și după formarea megalacurilor, din cauza deconectarii mărilor marginale de oceanul planetar?
  • Ce se întâmplă în timpul și după dispariția megalacurilor din cauza reconectarii cu oceanul planetar?
  • Care este ritmul endemismului?
  • Care au fost impacturile și implicațiile modificărilor paleohidrologice observate, dincolo de regiunea Paratethys-Euxinic?

Metode

Pe parcursul proiectului vom efectua investigații multidisciplinare axate pe geocronologie (magnetostratigrafie, tefrocronologie și stratigrafie), biostratigrafie (micro– și nannofosile), geochimie organică și anorganică (analize 87Sr/86Sr și 187Os/188Os, izotopi stabili), sedimentologie, petrografie, paleomagnetism şi reconstituiri paleogeografice. Vom combina infrastructura de cercetare a Institutului GeoEcoMar cu rețeaua europeană de cercetare. Echipa de proiect va putea folosi laboratorul paleomagnetic al Universității din Utrecht pentru studii de magnetostratigrafie (fără costuri), laboratorul Institutului de Cercetare Climatică Senckenberg pentru studii de geochimie organică.

Pachete lucru

  1. Pachetul de lucru 1 (WP1) va fi dezvoltat în primele 12 luni ale proiectului și se va concentra pe apariția megalacurilor. În această fază, echipa se va concentra pe investigarea episoadelor de izolare de oceanul planetar și a consecințelor acestora în arealele Paratethys și Euxinic. Pentru Paratethys, vom efectua probare pe teren în succesiuni din Miocenul mediu până la superior ale Paratethys Panonian și Bazinul Transilvaniei (ex., Našice – Croația, Comănești, Oarba de Mureș – România). Aceste bazine se află în zone apropiate de Strâmtoarea Slovenă, cunoscută și sub numele de Trans-Tethyan Seaway22, care lega Paratethysul de Marea Mediterană în timpul Miocenului mediu. Postdoc3 și Postdoc4 vor lucra împreună cu PhD3 pentru a identifica o serie de secțiuni secundare care să permită o înregistrare geologică compozită cuprinzând substadiile regionale sarmațiene, cu un interval de 13-11 milioane de ani (Ma). Pe secțiunea compozită, PhD3 va preleva probe paleomagnetice și strate de cenușă vulcanică pentru datarea tefrocronologică Ar/Ar. Aceleași niveluri prelevate pentru magnetostratigrafie vor fi utilizate pentru biostratigrafie, adică investigațiile cu foraminifere (Postdoc3) și nannofosile (Postdoc2). Macrofosilele găsite în siturile investigate vor fi investigate de Postdoc4, care va efectua și analize 87Sr/86Sr, 187Os/188Os și analize de izotopi stabili asupra microfaunei (foraminifere și ostracode) și macrofaunei (dinți, otolite și oase) selectate. Rezultatele vor fi integrate într-un cadru cronologic folosind modelul de vârstă dezvoltat de PhD3 în colaborare cu directorul de proiect și alți cercetători seniori. PhD4 va lucra la dezvoltarea reconstituirilor paleogeografice ale Paratethysului în perioada Sarmațianului, pornind de la hărțile litofaciale existente cu actualizări din studiile de teren.
  2. Pachetul de lucru 2 (WP2) va fi dezvoltat în al doilea an al proiectului și se va concentra pe dispariția megalacurilor. În această fază, echipa se va concentra pe investigarea episoadelor de reconectare cu oceanul global și a consecințelor acestora în arealele Paratethys și Euxinic. Pentru Paratethys, vom efectua prelevare de probe pe teren în succesiuni de vârstă Miocen superior din Bazinul Getic și Bazinul Dacic (ex., Cerna, Dara și Rușavățu – România); Bazinul Mării Negre (Kavarna și Kaliakra – Bulgaria) și bazinele Egee de Nord (Bazinul Strymon, Ano Koufonisi și Kato Koufonisi – Grecia) din Paratethys. Aceste bazine se află în zonele apropiate de Strâmtoarea Egee, legătura marină care traversa Strâmtoarea Cyclades23 legând Paratethysul de Marea Mediterană în timpul Miocenului superior. Secțiunile din bazinul Getic-Dacic și din Marea Neagră au fost deja prelevate; în cazul secțiunilor grecești, vom folosi secțiuni clasice care se află revizuite în publiații științifice24. Postdoc3 și Postdoc4 vor lucra împreună cu PhD3 pentru a dezvolta o înregistrare stratigrafică compozită pentru stadiile regionale Sarmațian superior, Maeoțian și Pontian inferior (interval 8-6 Ma) în bazinele Dacic, Marea Neagră și Egee. Pe aceste secțiuni compozite, Phd3 va colecta probe paleomagnetice și va eșantiona stratele de tuf vulcanic pentru investigații magnetostratigrafice și datare tefrocronologică Ar/Ar. Aceleași intervale vor fi prelevate pentru biostratigrafie și apoi împărțite pentru investigații micropaleontologice (Postdoc3) și nannofosile (Postdoc2). Ca și în WP1, macrofosilele găsite în siturile investigate vor fi cercetate de Postdoc4, care va efectua analize 87Sr/86Sr, 187Os/188Os și analize de izotopi stabili pe probele de microfaună și macrofaună selectate pentru caracterizarea paleomediului; PhD3 în colaborare cu ceilalți membri ai echipei va dezvolta modele de vârstă pentru secțiuni care să permită plasarea rezultatelor în context cronologic. PhD4 va lucra la dezvoltarea reconstituirilor paleogeografice ale Paratethysului în timpul Miocenului inferior și superior din hărțile litofaciale pre-existente cu actualizări din literatură și studii de teren. Rezultatele WP2 vor fi apoi suprapuse pe reconstituirile paleogeografice într-o bază de date GIS.
  3. Pachetul de lucru 3 (WP3) va fi dezvoltat în paralel cu WP1 și WP2 și se va concentra pe apariția megalacului Euxinic (Marea Neagră din Pleistocen). În acest caz vom investiga o colecție de carote de foraj care acoperă câțiva metri ce înregistrează apariția lacului și dispariția acestuia. În loc să analizăm separat aceste evenimente, vom efectua o analiză completă a fiecăreia dintre date. Datele din Lacul Euxinic provenite din carote vor permite o cercetare de înaltă rezoluție pentru a dezvălui evenimente climatice și biologice care altfel sunt imposibil de observat. Descrierea acestor evenimente oferă un nou nivel de detaliu care poate fi combinat cu studiul megalacului Paratethys pentru reconstituiri paleogeografice. Postdoc1, 2 și PhD1 și 2 vor efectua investigații de înaltă rezoluție pe 8 carote de foraj din bazinul Mării Negre. Aceste carote se află în colecțiile instituției gazdă și vor fi analizate în laboratoarele GeoEcoMar. PhD1 și PhD2 vor oferi descrieri litologice și sedimentologice ale carotelor și vor efectua XRF, TOC și izotopi stabili de rezoluție înaltă. Ei vor folosi aceeași abordare pentru probele colectate din Paratethys. Postdoc1 și 2 vor efectua investigații petrografice și biostratigrafice asupra carotelor. Conținutul de microfosile va fi analizat de Postdoc3 și probele selectate de microfaună și macrofaună (dinți, otolite și oase) vor fi apoi studiate de Postdoc4 folosind analize 87Sr/86Sr, 187Os/188Os și izotopi stabili (ex., 18O și 13C).
  4. Pachetul de lucru 4 (WP4) se va concentra pe studierea ritmului endemismului (foraminifere, ostracode, nannoplancton și vertebrate acvatice) și modul în care apariția lor este legată de schimbările geochimice din bazine, schimbări induse de izolarea de sau reconectarea cu oceanul planetar. Postdoc2, 3, 4 și PhD1 vor revizui secțiuni cheie studiate din punct de vedere paleontologic pentru a data mai bine cronologia endemismului în macro-, micro- și nannofosile, în timp ce Postdoc1, PhD2, 3, 4 vor documenta modul în care aceste modificări sunt legate de schimbările de mediu și vor ajuta prin dezvoltarea unor cronologii precise și suport pentru hărți. Directorul de proiect și cercetătorii seniori vor fi implicați în toate WP-urile.