Calcareous nannofossil biostratigraphy and turnover dynamics in the late Campanian–Maastrichtian of the tropical South Atlantic

The complete late Campanian–Maastrichtian succession of the South Atlantic reference DSDP Site 525A has been investigated to establish a detailed record of calcareous nannofossil biohorizons. A complete holostratigraphy of the core is presented for this interval and allows for global correlations to other Tethyan and Boreal reference sections for that interval. The new study allows for proposing a new time scale with a tie of Tethyan and Boreal nannofossil zonations. A new subzonation is proposed for the late Campanian UC16 Zone in the Tethyan Realm and the last occurrences of Uniplanarius trifidus and Zeugrhabdotus praesigmoides are demonstrated as markers of the Campanian–Maastrichtian boundary. The difference between cumulative first and last occurrences reflects the turnover dynamics of calcareous nanoplankton in the South Atlantic and highlights 6 major events. Five of them appear well related to major changes in sea-surface temperatures whereas the sixth event is likely the expression of a global decrease in primary productivity in the late Maastrichtian. Surprisingly, the turnover dynamics in calcareous nannoplankton appears completely unrelated to that observed in planktic foraminifera which shows only 4 major events with different timings. The two groups thus seem to have responded either very differently to similar environmental constraints or to different direct environmental constraints in the photic zone, although caused by the same global changes in climate.

RésuméLa succession complète du Campanien supérieur–Maastrichtien du site DSDP de référence 525A (Atlantique Sud) a été étudiée afin d’établir un enregistrement détaillé des biohorizons de nannofossiles calcaires. L’holostratigraphie de cet intervalle de temps est présentée pour la carotte 525A et permet une corrélation globale aux autres sites de référence des domaines téthysien et boréal. La nouvelle étude permet de proposer une nouvelle échelle de temps avec une corrélation des Zonations de nannofossiles téthysienne et boréale. Un nouvelle sous-zonation téthysienne est proposée pour la Zone UC16 du Campanien supérieur et les dernières occurrences de Uniplanarius trifidus et Zeugrhabdotus praesigmoides sont démontrées comme d’excellents indicateurs de la limite Campanien–Maastrichtien. La différence entre les premières et dernières occurrences cumulées est utilisée comme un reflet de la dynamique de turnover du nannoplancton calcaire dans l’Atlantique Sud et souligne 6 événements majeurs. Cinq d’entre eux sont apparemment reliés aux changements majeurs de température des eaux de surface tandis que le sixième événement semble refléter l’expression d’une baisse globale de la productivité primaire au Maastrichtian supérieur. La dynamique de turnover du nannoplancton calcaire est complètement différente de celle des foraminifères planctoniques qui montre seulement 4 événements majeurs dont le timing est distinct de ceux mis en évidence dans le nannoplancton. Bien que les changements du climat global soient probablement le principal facteur forçant le turnover de ces deux groupes, ces résultats suggèrent que le nannoplancton calcaire et les foraminifères planctoniques répondaient à différentes contraintes environnementales directes dans la zone photique.