《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Calcareous nannofossil abundance and diversity during the Messinian Salinity Crisis: New evidence from Mezzavalle section (Central Italy)
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墨西拿盐度危机（MSC）通常被描绘为一次极端的环境胁迫事件，在此期间，地中海表层水被广泛认为经历了严重的生态恶化。研究人员研究了意大利中部Conero Riviera沿岸Mezzavalle剖面中钙质超微化石（calcareous nannofossil）的丰
墨西拿盐度危机（MSC）通常被描绘为一次极端的环境胁迫事件，在此期间，地中海表层水被广泛认为经历了严重的生态恶化。研究人员研究了意大利中部Conero Riviera沿岸Mezzavalle剖面中钙质超微化石（calcareous nannofossil）的丰度和多样性，该剖面出露了重新沉积石膏（resedimented gypsum）和富有机质纹层泥岩（organic-rich laminated mudstone）的旋回序列。该沉积序列形成于MSC的第2阶段（stage 2），对应于最大限制期（phase of maximum restriction）。与石膏互层的富有机质泥岩代表了持续水下盆地（subaqueous basin）内的背景半远洋沉积（hemipelagic sedimentation）。这些泥岩中完整球石粒（coccosphere）的出现表明原地超微浮游生物（nannoplankton）的生产，并反驳了该生物类群发生大规模生物危机（biological crisis）的观点。对不同地点和MSC阶段之间多样性模式（diversity pattern）和再沉积超微化石（reworked nannofossil）比例的比较揭示了强变化的分类丰富度（taxonomic richness）与大体稳定的优势度结构（dominance structure）之间的解耦（decoupling），再沉积标本落在前MSC变异范围（pre-MSC variability）内，可能反映了增强的淡水径流（freshwater runoff）。这种模式可能指向富营养条件（eutrophic condition），可能结合盐度变化（salinity variation），这有利于少数具有广泛环境耐受性（environmental tolerance）的机会主义分类群（opportunistic taxon）。总体而言，钙质超微浮游生物在整个MSC期间的持续存在反驳了钙质超微浮游生物生产完全崩溃的观点，反而表明地中海表层水以主要为海洋到中盐度（mesohaline）盐度条件为特征，而不是持续的高盐度（hypersalinity）。
墨西拿盐度危机（Messinian Salinity Crisis, MSC；~5.97–5.33 Ma）通常被视为新近纪最深刻的环境扰动之一，传统上被描绘为地中海盆地生态严重恶化的时期。然而，近年来越来越多的沉积学、微体古生物学和地球化学证据挑战了完全生态崩溃的假设，表明在MSC不同阶段，海洋微体化石（包括钙质超微化石、浮游有孔虫、鱼类等）仍间歇性存在。然而，对MSC内部（特别是最大限制阶段2）钙质超微浮游生物（calcareous nannoplankton）的丰度、多样性及群落结构响应仍缺乏高分辨率定量研究。为此，研究人员对意大利中部Conero Riviera（亚得里亚海前渊）的Mezzavalle剖面进行了研究，该剖面记录了MSC阶段2的重新沉积石膏（Resedimented Lower Gypsum, RLG）与富有机质纹层泥岩的旋回序列。通过定量分析钙质超微化石的丰度、多样性及再沉积比例，并与地中海其他地区（Perales、Monte dei Corvi、Los Molinos、Pollenzo剖面）的前MSC及各阶段数据集进行对比，本研究旨在揭示阶段2期间表层水条件及钙质超微浮游生物的生态响应。研究发现，阶段2期间钙质超微浮游生物持续存在，表层水并非持续高盐度，而是处于海洋至中盐度范围，且群落结构以机会主义分类群为主，表明生态系统具有较强的恢复力。该研究发表在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》。
**主要关键技术与方法**（不超过250字）：本研究样品来自Mezzavalle剖面（Conero Riviera, 意大利中部）的14个富有机质纹层泥岩样品（cycles 3–7）。采用扫描电子显微镜（SEM）对新鲜破裂面进行沉积结构观察。钙质超微化石分析采用标准涂片法，在偏光显微镜下（1250×）至少计数400个个体，鉴定至种级，并单独统计再沉积标本（来自更老地层）。计算相对丰度（含Clopper-Pearson置信区间）、丰富度（Richness）、Shannon H指数和均匀度（Evenness J）。与四个已发表数据集进行对比：前MSC的Perales剖面（Sorbas盆地，Mancini et al., 2020）和Monte dei Corvi剖面（Conero Riviera，Mancini et al., 2024）、阶段1的Los Molinos剖面（Sorbas盆地，Mancini et al., 2022）以及阶段3的Pollenzo剖面（Piedmont盆地，Andreetto et al., 2022b）。所有数据由同一操作者生成，采用一致的分类、计数和再沉积评估方法。
**研究结果**：
**5.1 墨西拿盐度危机第2阶段Mezzavalle的沉积环境**：通过对石膏-泥岩旋回的沉积学分析，研究人员发现每个石膏层自下而上晶粒变细，从粗大石膏晶体（selenitic gypsum）过渡到微晶纹层石膏，并与上覆富有机质纹层泥岩呈渐变接触。泥岩缺乏牵引构造、生物扰动，保存毫米-厘米级纹层（方解石灰色纹层与黏土深色纹层交替，局部含针状文石），具有强沥青味。这些特征表明，泥岩代表低能、半远洋背景沉积，形成于持续水下、分层的水柱环境，底层水缺氧，有利于有机质保存，而非重力流再沉积产物。
**5.2 墨西拿盐度危机期间钙质超微浮游生物的持续存在**：在所有分析的9个泥岩样品中（cycles 3–7），钙质超微化石均存在，且保存中等，完整球石粒（coccosphere）出现在cycles 3、5、7中，表明原位生产。群落以Reticulofenestra minuta（57–81%）和Coccolithus pelagicus（0–14%）为主，其次为Reticulofenestra haqii、R. perplexa、Sphenolithus gr.等。再沉积比例中位值为6.72%，但与前MSC的Perales剖面（中位值3.73%）的变幅重叠，表明再沉积程度并非异常，而是与增强的淡水径流有关。该证据支持阶段2期间表层水并非持续高盐度，而是至少间歇性适于钙质超微浮游生物生长。
**5.3 跨墨西拿盐度危机阶段的组合结构和多样性模式**：对比五个剖面，丰富度差异显著（Mezzavalle中位值7，Pollenzo中位值17），但Shannon H和均匀度J的分布范围较窄（Mezzavalle: 0.54–1.30和0.35–0.62; Pollenzo: 1.24–1.51和0.44–0.57）。这一解耦表明，分类丰富度易受环境变化影响，但群落内部优势度结构相对稳定，主要由少数机会主义分类群（如R. minuta、C. pelagicus）主导，反映了富营养条件及可能降低的表层盐度。Mezzavalle再沉积比例最高（中位值6.72%），但与前MSC变幅重叠，进一步支持淡水径流是再沉积的主要控制因素。
**总结讨论**：讨论部分指出，Mezzavalle的记录与地中海其他盆地（如Sorbas、Belice盆地）的发现一致，表明MSC阶段2并非均一的高盐度环境，而是存在空间和时间上的异质性。分层水柱、富营养条件及表层盐度降低（接近中盐度）有利于机会主义钙质超微浮游生物持续生产。再沉积标本的增加主要与淡水径流增强有关，而非大规模生态崩溃。群落结构稳定，Shannon H和均匀度J在跨阶段对比中保持低变异，支持整个MSC期间存在一个生态耐受性强的核心分类群。
**研究结论部分翻译**：本研究基于Mezzavalle剖面（亚得里亚海前渊）的记录，为钙质超微浮游生物对MSC第2阶段环境扰动的响应提供了新见解。综合钙质超微化石丰度、多样性指数和沉积学特征的分析，可以细化MSC最严重阶段期间的表层水条件。沉积学观察表明，与重新沉积石膏互层的富有机质纹层泥岩沉积于半远洋水下环境，底层水缺氧。钙质超微化石在几乎所有调查样品中均存在，保存完好的球石粒的出现表明至少间歇性原位生产。这一证据反驳了持续极端表层水条件的观点，支持MSC第2阶段钙质超微浮游生物生产力的持续存在。尽管再沉积标本相对丰富，但其比例落在前MSC序列观察到的范围内。这可以解释为墨西拿期间增强的淡水径流促进了侵蚀、沉积物搬运和重力驱动过程，间接增加了再沉积超微化石向盆地的输送。细纹层、有机质保存和自生超微化石的组合表明存在分层的水柱，其中表层水至少周期性保持适宜浮游植物生长，尽管盆地持续限制。与地中海其他地区不同墨西拿间隔的剖面的比较突出了分类丰富度的时空变化，而Shannon多样性和均匀度显示出更有限的变异性。这种模式表明，在整个MSC期间，超微浮游生物群落通常由少数机会主义分类群构成，可能反映了富营养条件和较低的表层盐度。总体而言，Mezzavalle记录支持这样一种情景：MSC第2阶段以显著的环境异质性为特征，而不是盆地范围的、持续高盐度的表层水。这些结果强化了MSC期间地中海作为一个动态系统的观点，该系统能够在严重海洋学变化下维持钙质超微浮游生物初级生产力，这对理解限制条件下生态系统的恢复力具有重要意义。
