Estratigrafía y sedimentología de registros marinos de las bahías de Tongoy y Guanaqueros (~30° S), y sus implicancias paleohidrológicas

Abstract

Las bahías de Tongoy y Guanaqueros son parte de la costa semi-árida de Chile, una zona de transición climática entre el desierto hiperárido de Atacama y el clima mediterráneo de Chile Central, donde la mayoría de las lluvias están fuertemente condicionadas por la influencia del Anticiclón Subtropical del Pacifico Suroriental y El Niño-Oscilación del Sur, afectando fuertemente la disponibilidad de agua cuando éstas se ausentan y ocasionando desastres cuando son muy intensas. Estas bahías se encuentran protegidas del viento dominante del suroeste, por la Punta Lengua de Vaca y Guanaquero, y están a su vez fuertemente influenciadas por la surgencia costera adyacente a este rasgo geomorfológico. Además, las bahías reciben descargas aluviales esporádicas desde las quebradas de las hoyas hidrográficas, lo que resulta en condiciones favorables para la acumulación de restos biogénicos derivados de la productividad océanica impulsada por la surgencia, así como material litogénico por escorrentía hacia el fondo de las mismas. Por tanto, el estudio estratigráfico y sedimentológico de los depósitos del fondo marino de ambas bahías permite determinar las variaciones paleoclimáticas a escala del Pleistoceno terminal-Holoceno, lo que fue estudiado en este trabajo de título, así como la relación de estas variaciones con cambios océano-climáticos a escala regional y/o global. El estudio sedimentológico de los testigos marinos TK2 y GUK1 de las bahías de Tongoy y Guanaqueros, respectivamente, permitió definir las siguientes unidades, que de base a techo son: unidad 4 (Holoceno temprano) en GUK1, presenta un gran porcentaje y tamaño de conchillas que disminuye al techo, que se interpreta por el paso de un ambiente con hidrodinámica litoral somera a uno hemipelágico y que se asocia al alto estadio global marino post-Último Máximo Glacial (UMG) desde los 7 ka AP. La unidad 3 (Holoceno medio) presenta el menor tamaño de grano y en GUK1 aparecen múltiples laminaciones lo que sugiere sedimentación rítmica, y posibles variaciones en la surgencia y productividad primaria asociada, que generaría ambientes hipóxicos a anóxicos. Esto se evidenciaría por la presencia del foraminífero Bolivina plicata, pirita en ambos testigos y olor a ácido sulfhídrico. La unidad 2 (Holoceno tardío) registra un abrupto aumento del tamaño de grano para TK2 y un mayor tamaño y % de volumen de minerales para GUK1, que se mantiene hacia el techo y que se inicia a los 5.500-5300 años cal AP, basado en edades radiocarbónicas. Esto se interpreta como un aumento en la frecuencia de flujos de detrito esporádicos de gran energía y concuerda con otros registros que indican que para tales edades ocurriría una mayor frecuencia de intensas lluvias asociada al comienzo de El Niño, como se conoce hoy en día (Rodbell et al., 1999; Jenny et al., 2002; Vargas et al., 2006). Finalmente, para la unidad 1 (último siglo datado a través de exceso 210Pb) se identifica un aumento del tamaño y % de volumen de la moda secundaria para TK2 y un aumento gradual de la mediana d(0,5) en GUK1, que sugiere que el tamaño y aporte de líticos para TK2 y el tamaño de líticos para GUK1 arrastrados por flujos aluvionales hacia el fondo de las bahías sería mayor desde, al menos, el último siglo. A partir del análisis sismoestratigráfico se identifican 4 unidades. En el substrato estratificado subhorizontal se diferencian 2 system tracts asociados a cambios eustáticos: una unidad transgresiva post-UMG (15-7 ka AP) con probables aportes aluviales asociado al UMG (30-19 ka AP) caracterizada por terminaciones onlap, downlap y toplap, y geometría agradacional-progradacional. A esta unidad la sobreyace una unidad de alto estadio asociado al alto estadio marino global post 7 ka AP caracterizada por terminaciones downlap y geometría progradacional. Ambas unidades incorporan facies caóticas en el relleno sedimentario del fondo de la bahía de Tongoy, que son interpretadas como slumps producto de inestabilidad de sedimentos a menor profundidad. Los slumps, junto con nítidos escarpes morfológicos en el norte de la estrecha plataforma continental de la bahía de Tongoy se consideran evidencias para sugerir fallas normales secundarias ubicadas a los pies de los escarpes producto del reacomodo de los estratos ante reactivaciones normales de la Falla Puerto Aldea (FPA). Por tanto, la FPA tendría una prolongación submarina y un carácter activo a escala del Cuaternario tardío.