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Aplican modernas técnicas para comprender la conservación de restos fósiles de interés paleoambiental

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Un estudio del Centro de Ecología Aplicada del Litoral (UNNE-Conicet) avanza en la implementación de técnicas analíticas modernas para la determinación química de caparazones de los restos fósiles conocidos como "conchostracos" o camarones almejas, y de las rocas que lo portan. La información obtenida de estos fósiles contribuiría a profundizar el conocimiento sobre los procesos de fosilización, a reconstruir paleoambientes y comprender la génesis de los depósitos portadores en Argentina y Sudamérica.

Los “conchostracos” o "espinicaudados" o también llamados "camarones almejas" aparecen en el registro fósil desde los 380 millones de años, y son muy frecuentes en el Paleozoico superior y Mesozoico. Los conchostracos fósiles de la Argentina representan una de las faunas sudamericanas más antiguamente conocidas en el mundo.

Estos fósiles constituyen un grupo de pequeños crustáceos bivalvos de ambientes continentales empleados generalmente como herramientas bioestratigráficas e indicadores paleoambientales.

Presentan un caparazón quitinoso y biomineralizado, el cual normalmente es el único elemento preservado en el registro fósil.

Pero los antecedentes sobre la composición química en invertebrados fósiles continentales del Mesozoico son muy escasos en la literatura, por lo tanto, desde la ciencia se considera crucial conocer sus propiedades físico-químicas para interpretar mejor los procesos de preservación.

En ese sentido, un proyecto con participación de investigadores del Centro de Ecología Aplicada del Litoral (CECOAL, UNNE-Conicet), la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE, y de otras instituciones científicas, busca identificar diferencias químicas en la preservación de los caparazones de espinicaudados fósiles por medio del empleo de distintas técnicas analíticas modernas.

"Las propiedades químicas y mecánicas de los caparazones son factores determinantes en la conservación de los espinicaudados fósiles, y a la vez ayudan a comprender mejor la historia del registro fósil de este grupo y de los ambientes" explicó la Lic. Victoria C. Jiménez, Becaria CONICET-UNNE del CECOAL y referente del estudio.

Señaló que el estudio de la composición química de los invertebrados fósiles continentales es un campo nuevo y poco explorado y en paralelo en los últimos años se ha registrado un mayor incremento en los análisis químicos a través de distintas técnicas.

Estas nuevas herramientas analíticas permiten obtener mayor información sobre la composición elemental de los restos fósiles, y de esta manera, lograr interpretar los modos de preservación (mecanismo de fosilización), así como, interpretaciones paleoambientales y de la génesis de los yacimientos fosilíferos.

AVANCES

Los resultados obtenidos hasta el momento sugieren un interesante número de aplicaciones de los datos químicos de los fósiles continentales para la caracterización taxonómica, tafonómica y paleoambiental, así como para la caracterización de rocas portadoras de su historia térmica y madurez y prospección de hidrocarburos.

Así lo indicaron los investigadores del CECOAL (UNNE-CONICET) en un artículo publicado recientemente en el “Journal of South American Earth Sciences”.

“Esperamos que el estudio posibilite corroborar la viabilidad y eficacia de la utilización de las mencionadas técnicas analíticas para el estudio de los espinacaudados, pero a la vez también permita aportar información novedosa sobre este grupo de fósiles” explicó la Lic. Jiménez.

Reiteró que los conchostracos son muy importantes en los estudios paleontológicos por ser considerados como herramientas bioestratigráficas e indicadores paleoambientales, y en especial se espera que puedan aportar nuevos datos sobre los paleoambientes estudiados en Argentina.

La Lic. Jiménez es becaria de investigación “cofinanciada” UNNE-CONICET, quien realiza su tesis doctoral con la dirección del Dr. Roberto Pellerano, docente-investigador de FaCENA-UNNE, y la codirección del Dr. Eduardo Zurita, del CECOAL, UNNE-CONICET. A su vez, también ejerce como profesora en la FaCENA.

El grupo de investigadores del Grupo “Paleontología y Paleoambientes Continentales Fanerozoicos” del área Paleontología del Centro de Ecología Aplicada del Litoral (CECOAL, CONICET-UNNE) es uno de los grupos más consolidados y referentes a nivel país y Sudamérica en paleontología de invertebrados y estudios paleoambientales, por lo cual los resultados del estudio de nuevas técnicas analíticas podrían servir de insumo para otras investigaciones aplicadas.

DETALLES DE ACTIVIDADES DEL PROYECTO

Las nuevas técnicas se implementan para el estudio de restos de espinicaudados fósiles provenientes de la Formación La Matilde, de Santa Cruz, que se encuentran depositadas provisoriamente en la Colección Paleontológica “Dr. Rafael Herbst” de la UNNE, sección Paleozoología (CTES-PZ).

Además, parte del material de estudio pertenece a la colección de Paleoinvertebrados del Museo Regional Provincial “Padre Manuel Jesús Molina” bajo la sigla MPM-PI, Río Gallegos, provincia de Santa Cruz.

La información química generada será resumida e interpretada mediante la propuesta de modelos quimiométricos que permitan resumir la información presente en las mismas.

Las actividades de gabinete consisten principalmente en dos líneas: Análisis tafonómico y Procesamiento e interpretación de los datos obtenidos en el laboratorio. Los datos se analizan mediante técnicas multivariadas, tales como Análisis de Componentes Principales (PCA) o Análisis de conglomerados.

Esta información sumada a la información sedimentológica contribuirá al desarrollo de la reconstrucción paleoambiental e historia tafonómica de los restos de caparazones de conchostracos para cada localidad analizada.

Las tareas de investigación se realizan en los laboratorios del Grupo Paleontología y Paleoambientes Continentales Fanerozoicos del área Paleontología del Centro de Ecología Aplicada del Litoral (CECOAL, CONICET-UNNE), y cuentan con la colaboración de investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE (FaCENA), el Área de Química Analítica (INQUISAL) de la Universidad Nacional de San Luis, y el Departamento de Química de la Universidad Federal de São Carlos, entre otros.

TÉCNICAS A IMPLEMENTAR

La Lic. Jiménez, comentó que las técnicas que se utilizan son modernas herramientas para distintos tipos de análisis, que se ajustarán para ser empleadas en el análisis químico de espinicaudados.

En el caso de la técnica FRX-EDS, los datos espectroquímicos son obtenidos a través del microscopio electrónico de barrido en combinación con el espectrómetro de rayos X dispersivo en energía. En esta técnica, las muestras son cubiertas con carbono antes del análisis y los electrones incidentes tienen energías que típicamente oscilan entre 10 y 30 keV, y penetran dentro de la muestra hasta una distancia de alrededor de 1µm, difundiéndose lateralmente. Cada punto analizado del EDS otorga información semicuantitativa de la composición química elemental de las muestras.

La técnica "FRX-WDS" es una técnica instrumental que permite la caracterización elemental de muestras sólidas. La misma se fundamenta en la medición de rayos X secundarios (o fluorescentes) característicos de un material que ha sido excitado al ser «bombardeado» con rayos X de alta energía o rayos gamma.

"FR-Raman" es una técnica fotónica basada en el examen de la luz dispersada inelásticamante por una muestra al hacer incidir sobre ella un haz de luz monocromático. La luz dispersada por la muestra presenta frecuencias distintas a la de la radiación incidente y proporciona información molecular de la misma.

Otra técnica a implementar en el estudio es "LIBS", que es un tipo de espectroscopía de emisión atómica (AES) basada en la ablación de un material mediante un pulso láser. Esta técnica semicuantitativa permite el análisis elemental de muestras sólidas, líquidas o gaseosas de manera rápida y sin preparación previa del material. La técnica consiste en hacer incidir en un punto de la superficie muestral un haz de láser, el cual es enfocado mediante una lente.

Cada vez que incide un pulso láser sobre la muestra se extrae una porción del material que compone la misma y da lugar a la formación de un plasma. El plasma emite una luz la cual es colectada a través de una fibra óptica y llega hasta el espectrómetro. Este dispositivo permite separar la luz en sus diferentes longitudes de onda y convierte la señal óptica en señal digital. Por último, esta señal digital es analizada mediante un software de aplicación.

En tanto, "MP-AES" es una técnica de emisión atómica provocada por un plasma de gas nitrógeno generado mediante microondas.

“Este es el primer estudio que presenta una caracterización química completa de esta especie de camarón almeja fósil utilizando técnicas modernas de análisis instrumental” finalizó la Lic. Victoria Jiménez, investigadora del CECOAL.

UNNE RESTOS FOSILES
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