OS EQUINODERMOS COMO INDICADORES PALEOCLIMÁTICOS …

ISBN Paleontologia: Cenários de Vida – Paleoclimas

OS EQUINODERMOS COMO INDICADORES PALEOCLIMÁTICOS DO CRETÁCEO DO BRASIL

THE ECHINODERMS AS PALEOCLIMATIC ÍNDICES OF THE CRETACEOUS OF BRAZILCynthia Lara de Castro Manso

Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Biociências. Campus Prof. Alberto Carvalho, s/nº, 49.500-000, Itabaiana, SE, BrasilE-mail: [email protected]

RESUMO

O estudo dos Echinoidea (Echinodermata) do Cretáceo das bacias de Sergipe-Alagoas, Camamu, Araripe, Potiguar e Paraíba, localizadas na região nordeste brasileira, mostrou uma fauna de equinóides diversificada, mas com algumas espécies comuns a mais de uma destas bacias. A relação entre a morfologia das carapaças e o habitat inferido sugere a predominância de um clima mais seco durante o Cretáceo nos intervalos estudados. Palavras-chave: Echinoidea, Echinodermata, Aptiano-Maastrichtiano

ABSTRACT

The study of the Cretaceous Echinoidea (Echinodermata) from Sergipe-Alagoas, Camamu, Araripe, Potiguar and Paraíba basins of the Brazilian northeastern, showed a diversified echinoid fauna, although with some common species in these basins. The relationship between the structure of the test and the inferred habitats suggest the dominance of a dry climate during the Cretaceous during the studied time-interval.Keywords: Echinoidea, Echinodermata, Aptian-Maastrichtian

1. INTRODUÇÃO

Os equinóides popularmente conhecidos como ouriços do mar ou bolachas da praia possuem endoesqueleto de carbonato de cálcio em forma de placas perfeitamente encaixadas e cobertas por tecido conectivo mutável (TCM) exclusivo do filo. Esta característica, aliada ao hábito de vida, em estreito contato com os sedimentos conferiu, a estes Echinodermata uma vantagem de preservação no registro fossilífero, e permitiram o conhecimento das suas relações paleoecológicas.

No Brasil descrições taxonômicas e relações paleoecológicas de equinodermos do Cretáceo foram realizadas por Smith & Bengtson (1991), Manso (2006, 2010), Manso & Souza-Lima (2003a, 2003b, 2005, 2007, 2010), Manso & Lemos (2008), Manso & Andrade (2008) e Manso & Hessel (2007, 2012) .

Com o objetivo de se buscar indícios do clima predominante no Nordeste brasileiro durante o Cretáceo, foram examinadas as carapaças de equinóides fósseis do Cretáceo de bacias brasileiras

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associando suas características aos habitat em que teriam vivido e conseqüentemente ao tipo de paleoclima predominante nos intervalos estudados.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Os equinóides estudados estão depositados nas coleções da Fundação Paleontológica Phoenix em Sergipe, do Museu Nacional da Universidade Federal do Rio de Janeiro e do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Pernambuco.

O termo “equinóide regular”, foi designado para identificar exemplares com carapaças arredondadas onde a estrutura anal está localizada na região dorsal, em oposição à boca na região ventral. Já o termo “equinóide irregular”, se refere a exemplar onde a estrutura anal não está em oposição à boca.

3. CONTEXTO GEOLÓGICO E ESTRATIGRÁFICO

A Bacia de Sergipe-Alagoas localizada nos estados de mesmo nome apresenta uma sucessão sedimentar neomesozoica quase completa representada pelos carbonatos da Formação Riachuelo (Aptiano-Albiano) e da Formação Contiguiba (Cenomaniano-Coniaciano) (Figura 1) (Ojeda & Fugita, 1976).

A Bacia de Camamu no estado da Bahia (Figura 1) possui uma sucessão de calcários marinhos de idade neo-albiana que constitui a Formação Algodões e, de acordo com Berthou et al. (1996), pode ser correlacionada, em parte à Formação Riachuelo, da Bacia de Sergipe-Alagoas.

A Bacia do Araripe engloba o sul do Estado do Ceará, o noroeste de Pernambuco e o leste do Piauí (Figura 1) (Arai et al., 2004). Segundo Assine (1992) é formada por seqüências diferentes, sugerindo serem fragmentos de bacias distintas e que teriam sido originalmente maiores. A Formação Santana nesta bacia, de idade aptiana-albiana, apresenta a maior riqueza fossilífera misturando elementos de águas continentais e marinhas (Manso & Hessel, 2012).

A Bacia Potiguar localizada quase que totalmente no Estado do Rio Grande do Norte possui uma pequena parte no Estado do Ceará (Figura 1), e quase metade de sua área emersa. Os calcários da Formação Jandaíra são de idade Turoniano-Campaniano (Bertani et al., 1991).

A Bacia Paraíba (Figura 1) está localizada na região litorânea dos estados de Pernambuco e Paraíba (Barbosa, 2004). A Formação Gramame, nesta bacia foi datada como Campaniano-Maastrichtiano (Souza-Lima, 2010).

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Figura 1. Distribuição geográfica das bacias sedimentares brasileiras com destaque para as bacias Camamu-Almada, Sergipe-Alagoas, Paraíba, Potiguar e Araripe (modificado de Souza-Lima et al., 2003).

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 Equinóides da Bacia de Sergipe-Alagoas

4.1.1 Formação Riachuelo

Os equinóides assinalados do neo-Aptiano ao Eoalbiano, provavelmente viveram em um plaleoambiente de plataforma, com elementos terrígenos provenientes do aporte continental e em lagunas costeiras rasas em um paleoclima provavelmente mais seco. Através do estudo de microfósseis Koutsoukos et al. (1991) observaram que os ambientes lagunares e com as camadas de água mais profundas e hipersalinas persistiram até o mesoalbiano.

O equinóide irregular Douvillaster benguellensis (Loriol, 1888) largamente distribuído no Aptiano superior (Cretáceo inferior), indica a existência de habitats que poderiam ter sido um pouco mais profundos ou de circulação restrita, onde provavelmente o teor de oxigênio dissolvido teria sido


relativamente baixo (Manso & Souza-Lima, 2003a). Este tipo de habitat foi reconhecido a partir da distribuição das associações de microfósseis identificadas por Koutsoukos et al. (1991) na sub-bacia de Sergipe e confirmam resultados geoquímicos anteriores que indicam a ocorrência de episódios intermitentes de anoxia com um máximo de falta de oxigênio durante o final do Aptiano e início do Albiano. O mar na sub-bacia de Sergipe refletiu entre o neo-Aptiano e o Mesoalbiano, um mar epicontinental raso com desenvolvimento de uma plataforma mista carbonático-siliciclástica em um clima árido e seco (Manso & Souza-Lima, 2003a).

Do Eolbiano ao Mesolbiano, no ambiente costeiro, as espécies foram mais diversificadas.Os holectipóides, equinóides irregulares, podem ter vivido da mesma forma que os atuais, que se enterram durante o dia entre cascalhos e fragmentos de corais, e saem lentamente à noite para se alimentar. Este tipo de comportamento reflete a proximidade de blocos de corais e temperaturas mais amenas das águas, semelhante ao observado por Smith (1995) nos equinóides do Maastrichtiano da península arábica. A diminuição de D. benguellensis no Albiano inferior, pode indicar um aumento do oxigênio dissolvido na água, possibilitando o estabelecimento de espécies de equinóides regulares com hábitos epifaunais como Orthopsis miliaris (d’Archiac, 1835), Cuscuzispina riachuelensis Manso & Souza-Lima, 2010, Tetragramma malbosi (Agassiz & Desor, 1847) Tetragramma deshayesi (Cotteau, 1864) e Phymosoma binexilis White, 1887. Equinóides irregulares semi-infaunais e infaunais como Phyllobrisuss freitasii (White, 1887) Pseudholaster tricarinatus Lambert, 1924, Coenholectypus neocomiensis (Gras, 1848), Hemiaster proclivus Cotteau, Peron & Gauthier, 1878 e Micraster (Epiaster) dartoni (Cooke, 1955), teriam vivido em sedimentos formados por fragmentos de corais e cascalho ou areia (Manso & Souza Lima, 2010). A ocorrência de um máximo paleobatimétrico sugerido por Koutsoukos et al (1993) teria ocorrido do mesoalbiano ao neo-Albiano e resultaria em uma melhora progressiva das condições de oxigenação da água de fundo. Como conseqüência o cidaróide, Phalacrocidaris branneri (White, 1887) teria sido introduzido na fauna do Albiano superior com o estabelecimento cada vez maior de um modelo de circulação aberta (Koutsoukos et al., 1991).

No final do Albiano na região infralitoral, teria se estabelecido uma associação de equinóides em sedimentos formados por areias carbonáticas produzidas por estruturas de “patchreefs” constituídos por algas vermelhas (solenoporaceas) que se desenvolveram em bancos rasos (Koutsoukos et al., 1993). De uma forma geral até o final do Albiano foi observado um aumento do número de espécies de equinóides irregulares infaunais como o espatangóide Hemiaster zululandensis Besaire & Lambert, 1930 e de espécies semi-infaunais, representadas por cassidulóides como Pygorhynchus colombianus (Cooke, 1955), Colliclypeus nettoanus (White, 1887), Nucleopygus cf. similis (Orbigny, 1856), e Acriaster sergipensis (Smith, 1991) que teriam vivido sobre sedimento móvel, livre de algas e com alta produtividade em habitat raso e abaixo da influencia de ondas, mas sujeitos a perturbações constantes. Já os holasteróides P. tricarinatus e P. altiusculus (White, 1887) teriam preferido o interior de areia grossa ou cascalhos, em ambientes calmos e longe das áreas de maior produtividade refletindo um clima árido e seco (Smith, 1995; Manso & Souza-Lima, 2005; Smith & Bengtson, 1991).

A presença de cassidulóides e holasteróides na fauna de Sergipe refletem uma tendência geral à diminuição da profundidade do mar de Sergipe no final do Albiano, oposto ao aprofundamento geral da margem continental brasileira (Koutsoukos et al., 1991). Este fenômeno favoreceu, inclusive, a dolomitização dos sedimentos já depositados, causados pelas excessivas exposições de porções do substrato marinho.

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4.1.2 Equinóides da Formação Cotinguiba

Nesta formação foram registradas as espécies Leptosalenia sergipensis (White, 1887), Pseudholaster tricarinatus Lambert, 1924, Coenholectypus neocomiensis (Gras, 1848), ,Orthopsis miliaris (d’Archiac, 1835), Cottaldia aff. benetiae (König, 1825) e Tetragramma variolare (Brongniart, 1822) para o Cenomaniano inferior, e Micropedina olisiponensis (forbes, 1850), Tetragramma deshayensi (Cotteau, 1864), Coenholectypus sp. e Mecaster batnensis (Coquand, 1862) para o Cenomaniano superior (Smith & Bengtson 1991). Embora tivesse ocorrido uma transgressão marinha no início do Cenomaniano, algumas das espécies de equinóides regulares registradas do Albiano médio ao Albiano superior persistiram, provando que muitos habitat ainda não tinham sido totalmente afetados e que provavelmente o paleoclima ainda podia ser considerado seco e com o aporte de poucos elementos continentais na região costeira.

No Turoniano inferior as espécies de Mecaster, se tornaram mais comuns (Manso, 2010). No entanto espécies que viveram sobre sedimentos consolidados em ambientes mais rasos como Phymosoma baylei (Cotteau, 1864) foram registradas por Manso & Andrade (2008).

Nas camadas identificadas como Turoniano médio além das espécies de Mecaster, também foi assinalado por Manso & Andrade (2008) o cassidulóide Petalobrissus cubensis (Weisbord, 1934). A morfologia desta espécie indica que estaria associada a ambientes mais rasos, com alta produtividade e sujeitos a constante movimentação da água, refletindo mais uma vez um clima mais seco.

Em sedimentos do Turoniano superior espécies como os espatangóides do gênero Mecaster, o holasteróide Cardiaster batnensis (Cotteau, Perón & Gauthier, 1879) e o Cidaroide Prionocidaris sp foram registradas por Smith & Bengtson (1991) e por Manso & Andrade (2008). Estes equinóides refletem um habitat mais profundo na plataforma.

No Coniaciano inferior e médio predominaram no registro fossilífero os Mecaster e Prionocidaris?sp, (Smith & Bengtson, 1991). Esta última em um habitat ainda profundo.

4.2 Equinóides da Bacia de Camamu

A fauna de equinóides da Formação Algodões é composta por Holosalenia bahiensis Manso & Souza-Lima, 2007, Tetragramma malbosi (Agassiz & Desor, 1847), Coenholectypus neocomiensis (Gras, 1848) e Toxaster colegnoi (Sismonda, 1843). Entre estas espécies T. malbosi e C. neocomiensis também foram encontradas no Albiano da Formação Riachuelo. C. neocomiensis teria vivido próximo a bancos carbonáticos, e T. malbosi provavelmente teriam vivido sobre sedimentos móveis, ambos em um habitat protegido, de águas rasas.

A condição de águas mais profundas foi assinalada pela presença H. bahiensis. Espécies semelhantes foram consideradas como adaptadas a um habitat protegido onde a profundidade teria sido superior a 10 m (Smith, 1995).

Nesta bacia a evidencia de um clima mais seco pode ser comprovada através de C. neocomiensis, que teria vivido em áreas com alta produtividade próximas a bancos carbonáticos.

Cynthia Lara de Castro Manso


4.3 Bacia do Araripe

Na Formação Santana, foram registrados os cassidulóides Bothryopneustes araripensis (Beurlen, 1966) e Pygurus tinocoi Beurlen, 1966, associadas a pequenos biválvios (Manso & Hessel, 2007). E os espatangóides Douvillaster benguellensis (Loriol, 1888) e Hemiaster proclivus Cotteau, Peron & Gauthier 1878 (Manso & Hessel, 2012).

As características morfológicas de B. araripensis e P. tinocoi, apontam para uma existência epifaunal em um habitat raso e de baixa energia. De acordo com Manso & Hessel (2012) D. benguellensis e H. proclivus teriam vivido semi infaunal em sedimentos formados por areias, provavelmente em áreas mais profundas ou mais calmas da bacia. O paleoclima desta Formação durante as incursões marinhas deve ter sido semelhante aquele da Formação Riachuelo (Bacia de Sergipe-Alagoas), onde as mesmas espécies de espatangóides foram encontradas.

4.4 Equinóides da Bacia Potiguar

Nesta bacia foram registradas sobre sedimento móvel, as espécies Goniopygus durandi Perón & Gauthier, 1881, Rosadosoma riograndensis (Maury, 1924), Phymosoma major Coquand, 1862, Coenholectypus upanenmensis Beurlen, 1964, Petalobrissus setifensis (Coquand in Cotteau, 1866), Petalobrissus cubensis (Weisbord, 1934), Mecaster fourneli (Agassiz & Desor, 1847) e Mecaster texanum (Roemer, 1852).

G. durandi com carapaça baixa, filódios moderadamente fortes e pódios respiratórios bem desenvolvidos na região aboral, sugere um metabolismo alto. Estas características de acordo com Smith (1995) propiciariam a existência deste gênero em águas rasas, mornas e sujeitas à ação de ondas fracas.

As espécies R. riograndensis e P. major de forma globóide e levemente comprimida teriam vivido em ambientes costeiros de águas calmas. Ambas foram encontradas sem as placas do sistema apical. Smith (1984) interpretou a falta destas estruturas como predação por asteróides, mortalidade em massa ou idade avançada. Neste caso existe a probabilidade de que a falta destas estruturas esteja relacionada à presença do asteroidea goniasterideo Crateraster sp. registrada por Manso (2006) para a Formação Jandaíra, para o mesmo tipo de habitat onde R. riograndensis e P. major teriam vivido.

C. upanemensis teria vivido no interior de cascalhos e fragmentos de corais próximos às áreas produtoras destes fragmentos.

Petalobrissus setifensis e P. cubensis foram obtidos em grande quantidade em uma possível associação que sugere um habitat infralitoral protegido, formado por sedimento móvel, livre de algas ou plantas marinhas e com alta produtividade (Smith, 1995). P. cubensis também foi identificada para o Turoniano da Formação Cotinguiba por Manso & Andrade (2008).

As espécies Mecaster fourneli e P. cubensis foram comuns a Bacia Potiguar e à Bacia Sergipe-Alagoas em habitat semelhantes.

A fauna estudada pressupõe um paleoclima provavelmente mais seco durante o Cretáceo.

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4.5 Equinóides da Bacia Paraíba

Nesta bacia foram registradas as espécies: Gomphechinus parahybensis (Maury, 1930), Codiopsis castroi (Maury, 1930), Coenholectypus parahybensis Maury, 1930, Hemiaster delawerensis (Clark, 1916), Linthia Payeni (Coquand) e Proraster dalli (Clark, 1891).

O equinóide “regular” epifaunal C. castroi teria vivido sob influência de fortes ondas sobre substratos consolidados (Smith, 1995). Próximo a estes ambientes no interior de fragmentos de corais e conchas teria vivido C. parahybensis.

Em habitat mais profundos formado por lamas calcárias, pobres em nutrientes, e sem a presença de cassidulóides ou holasteróides, Proraster dalli teria vivido coletando nutrientes da interface água/sedimento.

A presença de equinóides com habitat próximo a recifes e em sedimentos pobres em matéria orgânica sugere um paleoclima seco no Maatrictiano desta bacia.

5. CONCLUSÃO

As espécies de equinóides provenientes das bacias do nordeste do Brasil pressupõem a predominância de um paleoclima mais seco durante o Cretáceo nos intervalos-estudados.

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