The onset of anoxic conditions in the early Barremian of the Boreal Realm evidenced by benthic foraminifera

La marnière de Frielingen, située approximativement à 20 km au Nord de Hanovre (Nord-Ouest de l'Allemagne) expose des sédiments d'âge Crétacé inférieur (Hauterivien, Barrémien). La lithologie des dépôts tardi-Hauterivien (zone d'ammonite à Simbirskites discofalcatus) est dominée par des alternances rythmiques d'argilites sombres et de marnes claires. Ces alternances sont recouvertes par des argilites laminées, riches en matières organiques, et des argilites plus clairs, attribués au Barrémien précoce (zone de bélemnites à Praeoxyteuthis pugio). Pour cette étude, 27 échantillons recouvrant l'intervalle de la limite Hauterivien-Barrémien ont été analysés pour leur contenu en CaCO3 et en COT, leur composition en isotope stable (δ13Corg,δ13CCaCO3,δ18OCaCO3) et leur contenu micropaléontologique (foraminifères) afin de mieux comprendre l'installation des conditions anoxiques du Barrémien en domaine boréal. Les données obtenues montrent que les modifications de styles sédimentaires coïncident avec des changements environnementaux, reflétés par les variations rythmiques observées dans le Hauterivien et le Barrémien. Les marnes claires ont ainsi été déposées sous des eaux de surface chaudes, tandis que les argilites sont corrélés avec des eaux de surface plus froides et un taux d'oxygène moindre. Ces alternances sont probablement le résultat de variations climatiques rythmées par les cycles de Milankovitch. Les résultats obtenus montrent que la transition Hauterivien-Barrémien est caractérisée par la détérioration des conditions de vie des organismes benthiques. Cela est observable par le déclin de nombreux genres de foraminifères, par la décroissance de leurs diversités et par une croissance contemporaine de l'abondance de certains taxa. Le contenu en COT et la composition isotopique du carbone organique supportent ces observations. Une analyse morphologique groupée des foraminifères benthiques indique des changements dans leur style de vie, principalement endobiontes pendant l'Hauterivien tardif, a plus épibiontes pendant le Barrémien précoce. De part la forte décroissance des formes endobiontes dans les argilites laminées riches en COT du Barrémien inférieur, on peut émettre l'hypothèse de sédimentation sous conditions suboxiques à anoxiques. Les eaux de fonds doivent cependant avoir contenu une fraction réduite d'oxygène afin de rendre compte de la présence de quelques genres épibiontes qui peuvent être très abondants. L'établissement des conditions anoxiques est à relier à la régression du niveau marin autour de la limite Hauterivien/Barrémien, qui a causé la fermeture de corridors marins entre le domaine Boréal et le domaine Téthysien, et ainsi réduit de façon significative les échanges de masses d'eaux.