Unexpectedly low organic matter content in Cariaco Basin sediments during the Younger Dryas: Origin and implications

The Cariaco Basin (offshore Venezuela), the second largest anoxic basin after the Black Sea, knew intense upwelling activity and maximum primary production during the Younger Dryas (12.9–11.5 ka cal. BP). Relatively low total organic carbon (TOC) contents are, however, observed in the sediment deposited during this interval. Previous studies have attributed these low TOC values to dilution by inorganic phases during a time of high sediment accumulation rate. The present study demonstrates that the low TOC values result primarily from a relatively reduced flux of organic matter (OM) to the sediment and minor dilution by carbonate. Excellent preservation of the OM during this interval excludes OM degradation as a cause for low TOC values. Consistent with palynological observation and biomarker analyses, the lower relative flux of OM to the sediment is related to changes in the primary producers, with a significant decrease in the contribution of organic-walled organisms during the Younger Dryas. These results, that highlight the need of caution when using TOC values as paleoproductivity or paleoenvironmental indicator, underline the important role of organic-walled primary producers in the organic enrichment of sediments.

RésuméLe bassin de Cariaco (au large du Venezuela), deuxième bassin euxinique en taille après la Mer Noire, a connu une très forte activité d’upwelling et un maximum de productivité primaire au cours du Dryas récent (12,9–11,5 ka cal. BP). De faibles teneurs en carbone organique total (TOC) sont cependant observées dans les sédiments déposés au cours de cette période. Les études précédentes ont attribué ces faibles valeurs de TOC à une dilution par les phases inorganiques pendant une période de fort taux d’accumulation sédimentaire. Le présent travail démontre que les faibles valeurs de TOC résultent principalement d’une diminution relative du flux de matière organique (MO) au sédiment et seulement d’une légère dilution par les carbonates. La MO de cet intervalle présente un excellent état de préservation, ce qui exclut sa dégradation comme cause des faibles TOC. En accord avec les observations palynologiques et les analyses de biomarqueurs, le faible flux relatif de MO au sédiment est lié à une diminution importante de la contribution du plancton à paroi organique au cours du Dryas récent. Ces résultats, qui montrent que les valeurs de TOC doivent être utilisées comme indicateur de paléoproductivité ou de paléoenvironnement avec précaution, soulignent le rôle important des producteurs primaires à paroi organique dans l’enrichissement des sédiments en matière organique.