Chronostratigraphy of the sedimentary record of Limnopolar Lake, Byers Peninsula, Livingston Island, Antarctica

Abstract

Abstract:The chronostratigraphy of the sedimentary record of Limnopolar Lake, located on Byers Peninsula (Livingston Island, South Shetland Islands, Maritime Antarctica), is described based on radionuclides and radiocarbon age dating. The oldest moss macrofossil age was 6700 ± 50 yr BP (7510 ± 80 cal yr BP) from which the age/depth model estimates a basal age for the sedimentary record of c. 8300 cal yr BP, suggesting an earlier deglaciation of Byers Peninsula than reported in previous studies. Lithological units and other stratigraphic zones are described throughout the sediment core, showing different mineralogical composition and a fine alternation of clays and silty clays and moss layers of Drepanocladus longifolius. Based on magnetic susceptibility analyses, a number of probable primary and reworked tephra layers were identified, seven of them confirmed by SEM observations, and most of them in agreement with the regional tephrachronology stratigraphy for the north-west Antarctic Peninsula. Sedimentation rates showed no significant changes during the last 5000 years with the exception of an abrupt event that took place around 5400 cal yr BP, which implied the sedimentation of c. 30 cm of clays in a very short time, probably related to a period of glacial re-advance that caused abrupt changes in geomorphological processes in the catchment.

Geomorphology and landforms distribution in selected ice-free areas in the South Shetland Islands, Antarctic Northern Peninsula region

“…Studies on the glacial history of the South Shetland Islands point out the deglaciation of some capes and peninsulas at around 11 to 9.5 ka BP. On Fildes Peninsula the deglaciation begun between 11 and 9 ka ago (Watcham et al, 2011), and on King George Island (Potter Peninsula) between 11.9 and 5.9 ka while on Byers Peninsula an age of 8.3-5.9 ka has been determined (Toro et al, 2013, Oliva et al, 2016. A regional advance between 6 and 4.5 ka BP (Hall, 2010;Michalchuck et al, 2009) has been detected after a period with less cold conditions between 8.2 and 5.9 ka (Milliken et al 2009).…”

La deglaciación de las áreas libres de hielo de las islas Shetland del Sur (Antártida). Ejemplos de Byers (Livingston) y Barton (King George)

“…Las dataciones de 14 C-AMS fueron procesadas por el Radiochronology Laboratory del Centre d'Études Nordiques de la Universidad Laval (Canadá), mientras que las muestras de TL fueron analizadas en el Instituto Universitario de Geología de la Universidad de A Coruña (España). Todas las dataciones radiocarbóni-cas se han llevado a cabo sobre restos macroscópicos de musgos acuáticos ya que éstos han demostrado ser la forma más fiable de obtener modelos cronológicos robustos (Toro et al, 2013).…”

“…Las dataciones de los sedimentos lacustres de los lagos Chester, Escondido, Cerro Negro y Domo se suman al trabajo ya publicado sobre el lago Limnopolar (Toro et al, 2013).…”

“…Durante el Holoceno, la elevada sensibilidad climática de estas islas ha comportado numerosos avances y retrocesos glaciares en respuesta a las oscilaciones climáticas (O'Cofaigh et al, 2014). Estas fluctuaciones climáticas holocenas también han repercutido en los ecosistemas terrestres, entre los que se cuentan cambios en la distribución de la fauna (Sun et al, 2000;del Valle et al, 2002), el levantamiento glacio-isostático post-glacial y la formación de terrazas marinas (Pallàs et al, 1997;Fretwell et al, 2010;Watcham et al, 2011), la degradación del permafrost (Oliva y Ruiz-Fernández, 2015), así como variaciones en los ecosistemas lacustres (Toro et al, 2013).…”

“…No obstante, en muchos sectores el patrón espacial y temporal de la deglaciación de las actuales áreas libres de hielo, así como sus implicaciones geomorfológicas, es aún poco conocido. Ello sucede en la Península Byers, en el extremo occidental de la isla Livingston, donde el conocimiento del retroceso glaciar se asienta en interpretaciones geomorfológicas (López-Martínez et al, 1996, el patrón de la red de drenaje (Mink et al, 2013), en la datación de la base de los sedimentos del lago Limnopolar, que ofreció una edad estimada de ~8,3 ka cal BP (Toro et al, 2013) y, recientemente, en las propiedades geoquímicas de las tefras de sedimentos lacustres que sirven para apoyar la interpretación geocronológi-ca de la deglaciación Oliva et al, 2016). Trabajos realizados durante los años 90 ofrecieron edades situadas entre 4 y 5 ka cal BP para otros lagos del sector occidental de Byers aunque, muy probablemente, no correspondan a los sedimentos inmediatamente posteriores a la aparición del lago (Björck et al, 1991(Björck et al, , 1996, siendo por lo tanto de dudosa utilidad para inferir la edad de la deglaciación.…”