Radiocarbon dating of marine shells from the Gulf of Cadiz: The marine radiocarbon reservoir effect, its variability during the Holocene and palaeoenvironmental inferences

Datación radiocarbónica de conchas marinas en el golfo de Cádiz: El efecto reservorio marino, su variabilidad durante el Holoceno e inferencias paleoambientales

Monge Soares, António M.

Grupo de Radiações, Elementos e Isótopos – Centro de Ciências e Tecnologias Nucleares (C2TN), Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Estrada Nacional 10 (km 139,7), 2695-066 Bobadela LRS, Portugal. amsoares@ctn.ist.utl.pt

Resumen:

The ocean reservoir is deficient in radiocarbon compared with the atmosphere and, consequently, an offset in ¹⁴C age exists between coeval samples containing marine carbon versus those containing terrestrial carbon. A record of past reservoir ages is preserved in the ¹⁴C ages of contemporary marine and terrestrial material. The quantification of the marine radiocarbon reservoir effect (ΔR) is of crucial importance to the correct calibration of the ¹⁴C ages of marine samples. For the southern Atlantic Iberian coast, during the last 3000 yr, ΔR takes the following values +69±17 ¹⁴C yr (Barlavento coast), -26±14 ¹⁴C yr (Sotavento coast), and -108±31 ¹⁴C yr (Andalusian coast), which are in accordance with the oceanographic conditions present in each area. Results also suggest that during the 5th millennium cal BP very different oceanographic conditions (high positive ΔR values) prevail in the Barlavento and in the Atlantic Andalusian coastal areas and, consequently, in all the northern Gulf of Cadiz region, perhaps due to the extension of the Azores Front eastward along the Azores Current penetrating into the Gulf of Cadiz.

Abstract:

El reservorio de radiocarbono oceánico es deficitario en comparación con el atmosférico y, como consecuencia, existe un desfase de ¹⁴C entre muestras equivalentes con carbono de procedencia marina y continental. Las edades radiocarbónicas de muestras contemporáneas, procedentes de ambos medios, conservan un registro de los reservorios pasados y de su evolución temporal. La cuantificación del efecto reservorio radiocarbónico marino (ΔR) es muy importante en la correcta calibración de las edades de ¹⁴C procedentes de muestras marinas. Durante los últimos 3.000 años, los valores de ΔR en la costa atlántica ibérica meridional han seguido las fluctuaciones de las condiciones oceanográficas de cada sector, así, en la costa de Barlovento (Portugal) el valor medio es de +69±17 años ¹⁴C, -26±14 años ¹⁴C en la costa de Sotavento (Portugal) y –108±31 años ¹⁴C en la costa de Andalucía occidental (España). Los resultados también sugieren que durante el V milenio cal BP existieron unas condiciones oceanográficas muy diferentes (valores muy altos de ΔR) en las costas de Barlovento y Andalucía, y por lo tanto en todo el sector ibérico del golfo de Cádiz, debido quizás a la penetración hacia el este del Frente de las Azores, siguiendo la entrada de la corriente de las Azores en el golfo de Cádiz.