Stable-isotope changes in tufa stromatolites of the Quaternary Añamaza fluvial system (Iberian Ranges, Spain)

Abstract

The stable isotope composition (S’3C and S,80) of the laminae in three Quaternary, calcitic, tufa strom atolites of different ages (M IS6, M IS 5 a n d M IS1 ) in the Anamaza valley are studied and compared with the modern tufa in the Ahamaza river. The cyclic textural variations represent thick cyanobacteria! growth in the light laminae and thin or absent cyanobacteria! growth in the dark laminae. The textural cyclicity is parallel to 8 180 changes: Each light-dark couplet corresponds to one year in which the light lamina (lower 8 ’80 values) represents warmer water temperatures (Tw) than the dark lamina (higher 8 ’80 values). This is consistent with the fact that the large crystals composing the dark laminae correspond to precipitation in the absence of microbial films and likely represent the coldest conditions. The 8 ,s0 ^ -derived Tw from M IS 5 stromatolite is higher than the MIS6 and MIS 1 samples, which agrees with the commonly admitted climatic conditions during MIS5 in NE Iberia. Moreover, S^O^mi Tw from MIS6 suggests a wider yearly Tw range than the two other samples. The higher a n d more disperse S ,3C values o f the M IS1 stromatolite are consisten t with the peculiarities o f the vegetal co ver a n d the de cre a se d w a ter availability in the Holocene

Se estudia la composición isotópica (8 ,3C y 8 ,s 0) de las láminas de tres estromatolitos calcíficos de diferente edad (M IS 6 , M IS 5 y M IS 1), en e l valle del río Añamaza, y se compara con tobas actuales de este río. La variación texturaI cíclica representa un crecimiento cianobacteriano potente en las láminas claras y uno débil o ausente en las oscuras. Esta adicidad es paralela a los cambios del 8 ,80 : Cada pareja clara-oscura corresponde a un año, donde la lámina clara (menor 8 ’ 80 ) representa temperatura de agua (Tw) más cálida que la lámina oscura (m ayor 8 ,s 0 ) . Los cristales grandes que forman las láminas oscuras precipitarían en ausencia de biofilms y posiblemente representan condicion es más frías. La Tw derivada de 8 ' 80 a iaa en la muestra M S 5 e s m ayor q u e la Tw en las muestas MIS 6 y MIS 1, en consonancia con las condiciones climáticas durante el MIS5 en Iberia. Además, la Tw derivada de 8 ’80 caid,a en la muestra MIS 6 sugiere un rango de Tw anual más amplio que en las otras dos muestras. La mayor dispersión y mayores valores d e 8 ,3C en e l estrom atolito M IS 1 s o n com patibles con la s peculiaridades de la cobertera vegetal y la menor disponibilidad hídrica en el Holoceno