Università degli Studi di Ferrara 

Dipartimento di Studi Umanistici 

Corso di Laurea Magistrale in“Quaternario Preistoria e Archeologia”

Corso di “Analisi di facies delle comunità bentoniche fossili”

Le Corallinacee: distribuzione e

biodiversità nel Mar Mediterraneo

(Miocene-attuale)

”

Stefania Pulcrano Docente: Matr 114556 Prof. Davide Bassi

ANNO ACCADEMICO 2012/2013

OBIETTIVIAnalisi di facies delle corallinacee (Miocene all’attuale)

Aree prese in esame: Banylus (Golfo di Lione);Marzamemi (SE Sicilia); Golfo di Napoli e Pozzuoli (Campania); area Sarcidano (Sardegna); terrazzo marino di Cutro (Calabria)

Confronto tra i dati ottenuti: distribuzione e biodiversità nel Mar Mediterraneo

Cool-water carbonate ramps: a review. Pedley M, Carannante G, (2006) Le associazioni algali coralline si sviluppano tra il livello di base delle onde di bel tempo (OBT) e il livello di base delle onde di tempesta (OT) Zona fotica Mid Ramp (35-75m) Lithofacies a Packstone I rhodoliti costituiscono gli accumuli sui fondaliLe cool-water carbonate si sviluppano a latitudini temperate (Atlantico, Brasile, Australia e Nuova Zelanda). Altre forme in regioni non-tropicali più calde come il Mar Mediterraneo

Il Coralligeno•Habitat compreso tra la Prateria a Posidonia dell’Infralitorale e la Biocenosi dei fanghi terrigeni costieri del Circalitorale (Marion 1883).•Pèrès e Picard (1951-1964) precisarono 1) La costruzione organogena è da alghe calcaree in condizioni ambientali caratterizzate da irradianza debole, ma sufficiente per la fotosintesi di alghe sciafili, da temperatura relativamente bassa e costante, da salinità uniforme, da acque pulite, da idrodinamismo debole; 2) La biocostruzione si sviluppa sia su substrati rocciosi, sia sui substrati mobili a partire da una formazione a grosse rodoliti, a ghiaie e sabbie organogene (Coralligeno di Piattaforma).•Le specie algali responsabili della biocostruzione appartengono ai generi: Lithophyllum, Lithothamnion, Mesophyllum, Neogoniolithon, Peyssonelia, Halimeda. (Giaccone 1965)•La distribuzione Coralligeno sulle coste italiane : forma una bordatura parallela a buona parte delle coste della Puglia nel basso Adriatico, nel Mar Ligure, sulle coste toscane e sarde nell’alto e medio Tirreno e sulle coste della Sicilia e Calabria nel basso Tirreno e nell’alto Ionio.

ffFattori ambientali e distribuzione del

Coralligeno (Ballesteros 2006)

Caratteristiche

Luce Irradianza tra 10-20 e 1% (Infralitorale) e tra 0,1-0,02% (Circalitorale)

Nutrienti Alti valori in inverno e bassi in estate

Movimenti delle acque (correnti)

Differiscono molto tra i diversi microambienti. Significativi anche a 50m di profondità

Temperatura 10-23°C

Salinità Tra 37 e 38%Distribuzione geografica

Comuni in tutte le coste del Mediterraneo (eccezione Libano ed Istraele)

Distribuzione profondità

La profondità minima dipende dalla quantità di irradianza che raggiunge il fondo. Esempi: Marsiglia ( 20-50m), Napoli (45-70m), Corsica (60-80m), area Siculo-Tunisina (90-120m)

CORALLINACEE• Sono quattro i gruppi di alghe

importanti: le alghe rosse (Rodofite), le alghe verdi(Clorofite), le alghe giallo-verdi(Crisofite) e i cianobatteri.

• RODOFITE: come le Corallinacee (Carbonifero-Recente), sono alghe calcaree il cui scheletro è composto da calcite microcristallina precipitata all’interno o tra le pareti cellulari.

• Molte alghe coralline incrostano il substrato e se questo è rappresentato da un ciottolo o da una conchiglia, allora si sviluppano noduli chiamati Rodoliti.

• Nelle sabbie carbonatiche temperate un tipo di alga rossa, il Lithothamnion, è il maggior produttore di carbonati.

Maurice E,. Tucker (2010)- Rocce, strutture sedimentarie, ambienti deposizionali. Dario Flaccovio Editore. pp. 167

http://museopaleo.unical.it/didattica/geobiologia/alghe_calcaree.pdf

The “Coralligène” of the Mediterranean - a Recent Analog for Tertiary Coralline Algal LimestonesD.W.J. Bosence 1985 Età Confronto attuale

e TerziarioProfondità coralligeno

20-40 m

Area di crescita 1-4 m sul fondale. Fino a 1km e circondate da ghiaie carbonatiche, sabbie terrigene e argille.

Correnti Trascurabili, condizioni del tempo normali

Temperatura Varia stagionalmente da 10° a 23°C

Salinità 37-38% (Laubier 1965)

Morfologia dei reef Cordoni, lips, camere e pilastri

Biodiversità 530 specie (classificate da Laubier 1965)

Generi dominanti (Corallinacee)

Mesophyllum, Lithophyllum e Lithothamnium. Pseudolithophyllum di solito non è riconosciuto come un genere fossile distinto

Bioerosione Spugne, bivalvi, policheti e alghe

•Introduzione: analizza il coralligene de plateau della zona intertidale (trottoir) è costituito principalmente da Lithoplyllum tortuosum (Blanc, Moliner 1955, Laborel 1961) .•Il coralligeno è presente in acque più profonde e passa lateralmente in sabbie carbonatiche e ghiaie o sabbie terrigene e argille (Laborel 1961).•Le Corallinacee coinvolte nella costruzione del coralligeno sono: Mesophillum lichenoides, Pseudolithophyllum expansum, Neogoniolithon mamillosun e Lithothamnium philippii. •Tre modelli di crescita( Laborel 1961): 1) Foglioso, talli biforcati in M. lichenoides, L.philippii e P. expansum; 2)Ramificato (frutticoso), croste aderenti di N. mamillosum;

3) Talli concentrici di P.expansum.•I reef attuali hanno molte strutture in comune con i calcari corallini del Miocene delle aree della Tetide (Bosence 1983);•Esamina le strutture interne del coralligeno della costa di Vermeille a Sud del Golfo di Lione (Laubier 1965); permette una comparazione con le costruzioni del Terziario e le attuali.

• Costruzioni coralligene inusuali sono state trovate al limite infra-circalittorale nel SE della Sicilia. (Marzamemi).

• Sono colonnari, salgono perpendicolarmente dal fondo e sono costituiti da una crescita interna di alghe incrostanti e invertebrati.

• Le alghe coralline mostrano una successione di strutture:

1) Concentriche ; 2) Frutticose ; 3) Fogliacee .

Funzional guilds : all’interno della colonna sono state distinti 5 differenti gruppi o “guilds”funzionali (Fagerstrom,

1987)Funzional guilds Genere e specie

Costruttori primari(alghe coralline)

Mesophyllum lichenoides, Sporolithon ptychoides, Spongites fruticulus e Neogoniolithon brassica-florida

Costruttori secondari Serpulidi Serpula lobiancoi e Protula sp., gasteropodi vermetidi sessili, colonie di briozoi.

Bafflers(localizzati sulla sup. esterna)

Colonie di briozoi erette con Scrupocellaria delili e Cabarea boryi, alcune spugne e alghe come Halimeda tuna e Flabellia petiolata

Binders (agglomerati)(azione cemento)

Alghe coralline crostose, serpulidi come Janita fimbriata e Serpula lobiancoi, foraminiferi incrostanti e colonie di briozoi.

Distruttori(rari, interno sup.)

Alghe endolitiche, spugne del genere Cliona, policheti e bivalvi Coralliophaga lithophagella

Dwellers (abitanti)(vivono sulla sup. o nelle cavità)

Brachiopodi come Megerlia truncata e Crania anomala, bivalvi, piccoli briozoi, foraminiferi e organismi motili.

Sono state distinte tre microfacies:• A) “compact” microfacies formata da set laminari concentrici. In accordo con Bosence (1983), queste strutture si sviluppano in ambienti ad alta energia.

• B) “vacuolar” microfacies costituita da thalli che formano ramificazioni sciolte o croste frondose (strutture frutticose e fogliose). Indicano energia idrodinamica da media a bassa (Bosence, 1983, 1985). Alghe calcaree dominanti, briozoi, serpulidi, foraminiferi e vermetidi.

• C) “bioerosional” microfacies caratterizzata da rari costruttori secondari, bafflers, dwellers e localmente distruttori. Testimoniano periodi di stasi della costruzione e assenza della produzione di carbonato.

In conclusione le Corallinacee sono sensibili alle correnti così come alla loro intensità e forza, possono sviluppare diversi morfotipi come per i rhodoliti.Hanno testimoniato diversi cambiamenti del regimeidrodinamico durante gli ultimi 2200 anni. (Di Geronimo et al, 2001).

Conclusioni INQUADRAMENTO GEOLOGICO DELL’AREA

Mappa disegnata da J. Walther 1886 che illustra i vulcanisottomarini e i depositi algali corallini nella Baia diNapoli

Materiali e metodi• Campioni studiati provenienti dai banchi monitorati descrivono un’ampia varietà degli accumuli rhodolitici usati in questo studio per dimostrare la distribuzione della facies, il loro stato di preservazione e il loro significato ambientale.

AREA DI NISIDA-POSILLIPO

• Presenza estesa di rhodoliti sull’affioramento roccioso. • Le alghe coralline crescono intorno a granuli di lapilli. • Trasporto dinamico attivo con eventi di tempesta.• Produzione di grani biogenici che formano accumuli parautoctoni.

Visione generale dei campioni provenienti dall’area di Nisida-Posillipo, mostrano l’effetto differente del trasporto e della selezione che dipendono dalle comunità bentoniche. a) Campione composto da frammenti algali arrotondati ed

invertebrati. b) Campione formato da talli monospecifici e multispecifici.c) Comprende molluschi e frammenti algalid) Comprende alghe abrase e molluschie) Comprende piccoli talli danneggiati ed invertebratif) Talli multispecifici che evidenziano il trasporto e la

ricolonizzazione

BANCO DI MISENO • Localizzato al largo di Pozzuoli (lungh: 1200m, largh: 750m) un affioramento vulcanico. Presenti differenti facies algali coralline: talli crostosi viventi, all’interno dei branches maerl sono distribuiti piccoli talli appartenenti a Lithothamnion coralloides.• Formano depositi incrostanti sul substrato roccioso,mentre, sul substrato morbido si mescolano con grani biogenici fossili formando un deposito difficile da datare.

Depositi del Banco Miseno: a) bioclasti arrotondati con frammenti di briozoi e branches algali corallini; b) L. corallioides c) Depositi bioclastico sabbioso;d) Deposito grossolano costituito da frammenti algali.

BANCO DI ISCHIA Domo vulcanico con una cima piatta fatta da una piattaforma circolare di 2500m diametro (de Alteriis & Toscano 2003). Al top ad una profondità di 25-30m cresce una prateria a Posidonia oceanica . Appena sotto la P.oceanica sono presento depositi di alghe coralline viventi: Phymatolithon calcareum, Lithothamnion corallioides, Lithothamnion minervae e Lithophyllum racemus . • Rappresenta una fabbrica algale attiva;• I depositi algali corallini sono abbondanti principalmente in situ e hanno spessori centimetrici. Vivono in un range batimetrico esposto a forti correnti.

(a,b) visione generale delle specie che costituiscono le facies a pralines e maerl del Banco di Ischia; (c,d) rhodoliti multispecifici cresciuti su un ciottolo angolare. e) Lithothamnion minervae ;(f,i) Talli di Phymatolithon calcareum;g) Lithothamnion corallioides,;h) Lithothamnion valens

• I depositi studiati mostrano la variabilità dei depositi di facies rhodalgale in relazione con la scarpata e la batimetria, con la morfologia del fondale e le condizioni idrodinamiche dei banchi stabilitisi dopo la trasgressione marina olocenica.

• Inoltre, l’ambiente deposizionale dell’area trova un’appropiata corrispondenza nei calcari rhodalgali fossili presenti nelle aree del sistema canalizzato di Isili (Bassi et al. 2006).

Rhodalgal/bryomol assemblages in temperate-type carbonate,

channelized depositional systems: the Early Miocene of the

Sarcidano area (Sardinia, Italy)DAVIDE BASSI , GABRIELE CARANNANTE , MARCO MURRU ,

LUCIA SIMONE & FRANCESCO TOSCANO

Diagramma della paleofisiografia dell’area di Isili nel Miocene inferiore. (modificato da Casula et al. 2001 e Vigorito et al. 2005).

Mappa geologica-strutturale della Sardegna.Con localizzazione dell’area investigata; 4, Depositi marini del Miocene (Aquitiano-Burdigaliano).

In questo articolo il calcare di Isili è descritto in termini di componentibiogenici e caratterizazioni tafonomiche. Lo scopo è l’analisi degli accumuli algali corallini, delle associazioni a briozoi e dei gusci di mullischi.

Sezioni• Settori shelf-margin (sezioni IP,

IV, IG, CN): dominati da rhodoliti (Melobesioideae e Mastophorideae).

• Settori del canale ( sezioni CU): banco di ostriche. Depositi ricchi di rhodoliti (Mastophorideae e melobesioideae con rari sporolithaceani).

Tappeti algali corallini: se gli accumuli erano autoctoni/parautoctoni o alloctoni. La stabilità del substrato, è funzione della composizione del substrato e dell’energia idrodinamica, può influenzare la forma e la struttura dei rhodoliti (e.g. Bosence 1983b; Reid & Maclntyre 1988; Littler et al. 1991; Basso 1998; Foster 2001; Rasser & Piller 2004). Sono costituiti da pavimenti algali corallini incrostanti in associazione con Briozoi, formatisi sotto un regime di bassa corrente (e.g. Rasser & Piller 2004; Bassi 2005).

Sezione di Punta Trempu (area fabbrica di carbonato): a)

detriti algali corallini (maerl) ; b) banchi di ostriche.

Osservazioni conclusive• Le acque poco profonde di competenza della fabbrica di carbonato furono caratterizzate da depositi di maerl;

• I settori più profondi svilupparono pavimenti algali corallini incrostanti e pavimenti di rhodoliti;

• Le analisi della forma dei rhodoliti (sfericità), delle forme di crescita e delle strutture interne, permettono di differenziare tra i pavimenti a rhodoliti in situ e/o accumuli di rhodoliti rielaborati;

• I rhodoliti sferoidali costituiscono i pavimenti nelle aree di produzione da marginale a distale con un regime di correnti trattivo (“faciès à pralines” del Dètritique Cotièr Assemblage sensu Pérès & Picard 1964);

• I rhodoliti sub-discoidali sono caratteristici dei pavimenti algali corallini incrostanti nei settori di produzione marginali profondi dove sono stati trovati accumuli di Briozoi (Coralligène de Plateau Assemblage sensu Pérès & Picard 1964);

D.Bassi et al. (2006) pag. 49Forme di crescita corallina in relazione ai differentiambienti della fabbrica di carbonato. Facies a maerl(sezione PT) scarpata marginale sia con pavimento rhodolitico (sezione IV) sia con produzione ricca di briozoi (sezione CN). Forme sferoidali nella sezione IG e forme subsferoidali (sezione IP). Nei settori del canale principale (sezione CU) forme sub-sferoidali/sferoidali.

Pleistocene coralline algal build-ups (coralligène de plateau) and

associated bioclastic deposits in the sedimentary cover of Cutro

marine terrace (Calabria, southern Italy)R. NALIN, D. BASSO & F. MASSARI

• Il terrazzo marino di Cutro conserva depositi del Pleistocene medio attribuiti al MIS 7 o MIS 9;

• Originatosi per l’interazione tra le fluttuazioni glacioeustatiche del livello marino ed i continui sollevamenti dell’area;

Localizzazione geologica e geografica della Penisola di Crotone (Palmentola et al. 1990 e Zecchin et al. 2004). Da notare l’ampio areale di estensione del terrazzo di Cutro. Il margine superiore è verso NW, tuttavia, le sezioni studiate sono localizzate su zone più distali rispetto alla paleo linea di costa.

CONFRONTOSezione di Vrica: Corallinacee comprendono il 90% del sedimento biogenico;Rhodoliti sferoidali con diametro massimo tra 10-40mm;Rhodoliti monospecifici generati da mastoforidi corallini e rari Titanoderma pustulatum. Coralligeno: T. pustulatum, Lithophyllum stictaeforme e mastophoridi. Coralline geniculate come Amphiroa cryptarthroidia.

Sezione di Telegrafo: sparsi rhodoliti di T. pustulatum; frammenti di corallinacee come Mesophyllum sp., e Amphiroa sp., Accumuli algali: specie più comuni sono T.pustulatum, M.lichenoides, M.alternans, Lithophyllum strictaeforme.Mastoforidi come Spongites fruticulus e Neogoliothon sp.

Substrato argilloso

Accumulo algale

sprofondamento riempitpcon rhodoliti

ampia cavità tra due corpi biocostruiti

ampia cavità all’interno diaccumulo algale riempito condepositi bioclastici

R.NALIN et al. Pag.13 R.NALIN et al\. Pag.15

DISCUSSIONE Accumuli algali: crescono tra OBT e OT a profondità tra 30-60m;1° stadio stabilizzazione su tappeto rhodolitico2°stadio crescita rilievo3°stadio crescita verso l’alto e seppellimento finale. Depositi bioclastici (rudstone a grainstone a packstone), si trovano in contatto laterale con gli accumuli. Sono costituiti da (rhodoliti, alghe coralline incrostanti, frammenti di briozoi ed echinidi, gusci di molluschi). (Carannante et al, 1988); Questo scenario sembra risolvere il paradosso della coesistenza di coralligène di plateau(energia da bassa a moderata) (Basso 1998) con depositi che indicano un regime idrodinamico attivo. Si sono depositati durante un singolo ciclo stratigrafico partendo da (TST) e terminando con il seppellimento del coralligeno

Rhodoliti

Crescita rilievo Sorgente di detriticarbonatici

Seppellimento

Stadi di sviluppo del coralligène de plateau. R.Nalin et al pag.20

CONCLUSIONI : ANALISI DI FACIES Autore Località Età Genere e specie

dominanti (Corallinacee)

Numero di specie

D.W.J.Bosence 1985 costa di Vermeille a Sud del Golfo di Lione (Francia)

Confronto attuale con Terziario

Mesophyllum lichenoides Lithophyllum philipiiLithophyllum tortuosumNeogoniolithon mamillosum Pseudolithophyllum expansum Tenarea sp.

6 specie

I. Di Geronimo, R. Di Geronimo, A. Russo, R.Sanfilippo

SE Sicilia (Marzamemi),Italy(Mar Ionio)

Attuale Mesophyllum lichenoidesSporolithon ptychoidesSpongites fruticulusNeogoniolithon brassica-florida Amphiroa cryptarthroidia,

5 specie

F. Toscano, M. Vigliotti & L. Simone

Baia di Napoli e Pozzuoli (Mar Tirreno, Italy)

Attuale Lithothamnion coralloidesPhymatolithon calcareum Lithothamnion minervae Lithophyllum racemus Lithothamnion valens

5 specie

D. Bassi, G. Carannante, M. Murru, L.

Simone & F. Toscano

Area Sarcidano (Sardegna, Italy)

Miocene inferiore (Aquitiano-Burdigaliano)

MelobesioideaeMastophorideaeSporolithaceae

3 subfamiglie

R. Nalin, D. Basso

& F. Massari 2006

Calabria, Sud Italy (Mar Ionio)

Pleistocene medio (Mis 7 o Mis 9)

Titanoderma pustulatum, Lithophyllum stictaeforme, Mesophyllum lichenoides, Mesophyllum alternans Amphiroa cryptarthroidia, Spongites fruticulus Neogoliothon sp.

7 specie

Bibliografia BALLESTEROS E. (2006) - Mediterranean Coralligenous assemblages: a synthesis of present

knowledge. Oceanogr. and Mar. Biol.: an Annual Review., 44: 123-195. BASSI, O., CARANNANTE, G., MURRU, M., SIMONE, L. TOSCANO, F. (2006). Rhodalgal/bryomol

assemblages in temperate type carbonate, charmelized depositional system: the Early Miocene of the Sarcidano area (Sardinia, Italy). In: PEDLEY, H.M. & CARANNANTE, G. (eds) Cool-Water Carbonates: Depositional Systems and Palaeoenvironmental Controls. Geological Society, London, Special Publications, 255, 35-52.

BOSENCE D.W.J. 1985. The "coralligène" of the Mediterranean– a recent analog for Tertiary coralline algal limestones. In: Toomey, D.F. & Nitecki, M.H. (eds) Palaeoalgology: contemporary research and applications. Springer-Verlag, Berlin, 216–225.

DI GERONIMO I., DI GERONIMO R., ROSSO A., SANFILIPPO R. (2002) - Structural and taphonomic analysis of a columnar coralline algal build-up from SE Sicily Géobios, Mém. Spec. n. 24, 35: 86-95.

GIACCONE G, (2007)-Il coralligeno come paesaggio marino sommerso: distribuzione sulle coste italiane. Biol. Mar. Mediterr. 14 (2) : 126-143.

NALIN R, BASSO D, MASSARI F, (2006)- Pleistocene coralline algal build-ups (coralligène de plateau) and associated bioclastic deposits in the sedimentary cover of Cutro marine terrace (Calabria, southern Italy) In: PEDLEY, H.M. & CARANNANTE, G. (eds) Cool-Water Carbonates: Depositional Systems and Palaeoenvironmental Controls. Geological Society, London, Special Publications, 255, 11-22.

PEDLEY M, CARANNANTE G, (2006) –Cool-water carbonate ramps: a review. In Cool-Water Carbonates: Depositional Systems and Palaeoenvironmental Controls. Geological Society, London, Special Publications, 255, 1-9

PERES J.M., PICARD J. (1964) –Nouvel manuel de Bionomie bentique de la Mer Méditerranée . Recuel del Travaux Station Marine d’Endoume, 31/47, 1-137.

TOSCANO F, VIGLIOTTI M, SIMONE L. (2006) -Variety of coralline algal deposits (rhodalgal facies) from the Bays of Naples and Pozzuoli (northen Tyrrenian Sea, Italy). In: PEDLEY, H.M. & CARANNANTE, G. (eds) Cool-Water Carbonates: Depositional Systems and Palaeoenvironmental Controls. Geological Society, London, Special Publications, 255, 85-94.

Immagine sfondo: BALLESTEROS E. (2006) Mediterranean Coralligenous assemblages: a synthesis of present knowledge. Oceanogr. and Mar. Biol.: an Annual Review., 44: 123-195. pag. 140 (Drawing by J. Corbera.)

Grazie per l’attenzione