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abstracto

Anteriormente, se reportó una gran anomalía de platino (Pt) en la capa de hielo de Groenlandia en el límite de Dryas más joven (YDB) (12,800 Cal B.P.). Para evaluar su extensión geográfica, el fuego-análisis del análisis y la espectrometría de masas inductiva acoplada del plasma (FA e ICP-MS) análisis elementales fueron realizados en 11 secuencias sedimentarias a granel arqueológicas extensamente separadas. Documentamos el descubrimiento de una anomalía distinta del pt se separó extensamente a través de Norteamérica y que fecha al inicio más joven de Dryas (YD). La aparente sincronicidad de esta anomalía generalizada de YDB Pt es consistente con los datos del Proyecto 2 de la Capa de Hielo de Groenlandia (GISP2) que indicaron la entrada atmosférica de polvo rico en platino. Esperamos que la anomalía pt sirva como un horizonte marcador de tiempo ampliamente distribuido (datum) para la identificación y correlación del inicio del episodio climático YD en 12,800 Cal B.P. Este dato de Pt facilitará la datación y correlación de datos arqueológicos, paleontológicos y paleoambientales entre secuencias, especialmente aquellas con control de edad limitado.

Introducción

En 2013, Petaev et al. 1 descubrieron un pico de platino (Pt) anómalamente grande en muestras de núcleos de hielo del Proyecto 2 de la Capa de Hielo de Groenlandia (GISP2), proporcionando así la evidencia más convincente hasta la fecha de un evento extraterrestre catastrófico coincidente con el inicio del episodio climático Dryas Más Joven (YD). En el estudio de Petaev et al., se analizaron series temporales de alta resolución (2,5-4,6 y) de muestras de núcleos de hielo para concentraciones de trazas y elementos principales utilizando espectrometría de masas de plasma acoplada inductivamente (ICP-MS). Petaev et al. 1 relataron la presencia de una anomalía de pico de Pt en el límite de Bølling-Allerød/Dryas más joven (YDB), coincidente con un gran cambio en los valores de δ 18 O, confirmando el inicio de condiciones más frías al comienzo del intervalo YD. Este intervalo máximo está representado por un aumento en las concentraciones de Pt durante 14 años y la posterior caída durante los siguientes 7 años, consistente con el tiempo de residencia conocido del polvo estratosférico Esta anomalía de Pt claramente definida en el inicio de YD en GISP2 es coeval con otros proxies relacionados con el impacto de YDB, incluidos nanodiamantes y esferulas derretidas, que se encuentran en Groenlandia y en cuatro continentes y es propuesto por Petaev et al. , Ir-deficiente, hierro-rico, impactador extraterrestre. Sin embargo, diez estudios adicionales de YDB han reportado diferentes concentraciones y proporciones de Pt y otros elementos del grupo platino (PGE), incluyendo iridio (Ir), osmio (Os), rutenio (Ru) y rodio (Rh), todos los cuales generalmente co-varían (Información suplementaria, “Resumen de la ocurrencia de PGE en el YDB”). Estos otros estudios no descartan un impactador extraterrestre como fuente de las anomalías de PGE, pero no apoyan la conclusión de que fue altamente fraccionado e Ir-deficiente, dejando abierta la cuestión de la naturaleza exacta de la fuente pt (ver Información suplementaria, “Fuentes potenciales de platino YDB”).

Sawlowicz 2 señala que las anomalías de PGE pueden resultar de múltiples procesos de enriquecimiento, incluyendo: a) afluencia cometaria o meteorítica [Tabla suplementaria 7]; b) impactitos de un evento de impacto extraterrestre [ Tabla suplementaria 7]; c) volcanes [ Cuadro Suplementario 10]; d) material del manto, por ejemplo, del movimiento tectónico o en cratones [ Tabla suplementaria 7]; e) procesos exhalativo-hidrotermales; f) precipitación de agua de mar; g) transporte post-depósito y precipitación en límites redox; y h) reducción de soluciones intermedias y de baja temperatura. En este estudio, evaluamos la evidencia de enriquecimiento de PGE a partir de secuencias sedimentarias arqueológicamente estratificadas a través de América del Norte que datan de la YDB con el fin de probar las implicaciones de Petaev et al. 1 que sugirieron la probabilidad de una anomalía global de Pt. Los resultados se discuten a continuación y en información complementaria.

La hipótesis del impacto de Dryas más joven propuso un vínculo causal entre un evento de impacto cósmico y a) el inicio del episodio de enfriamiento climático YD en ~ 12,800 años calendario BP, b) un pico en la quema de biomasa a escala continental, c) la extinción de más de 35 géneros de megafauna del Pleistoceno de América del Norte, y d) la desaparición del tecnocomplejo Clovis paleoindiano en apoyo de esos vínculos , varios estudios 3, 4, 5, 6, 7 han reportado un ensamblaje exótico de proxies relacionados con el impacto en una capa ampliamente distribuida en el YDB, que data de 12,800 ± 150 Cal B.P. Los proxies de impacto reportados para los sitios YDB incluyen pero no se limitan a esferulas magnéticas ricas en hierro y sílice de alta temperatura, nanodiamantes, carbono aciniform (hollín), vidrio de fusión a alta temperatura y concentraciones elevadas por encima del fondo de níquel, osmio e iridio 3, 4, 5, 6, 7. Los investigadores también han planteado la hipótesis de una disminución de la población humana o un cambio demográfico inmediatamente después de la desaparición del tecnocomplejo Clovis en el inicio YD 8, 9, 10, 1

Varios otros estudios han hecho evaluaciones críticas de la evidencia de un evento de impacto YD. Específicamente, se han planteado preguntas con respecto a la naturaleza o replicabilidad de los proxies de impacto reportados, la precisión de la cronología establecida y sus supuestos efectos en humanos y animales en el inicio de YD 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Todas estas críticas han sido abordadas por estudios adicionales e independientes que replican los hallazgos originales de Firestone et al. Otra investigación demostró la sincronicidad de la capa YDB a lo largo de su rango geográfico basada en el modelado bayesiano de datos de 23 secciones estratigráficas y 354 fechas de 12 países 2 El rango de edad YDB modelado es de 12,835-12,735 Cal B.P. (con una probabilidad del 95%). En un estudio crítico de la hipótesis de YDB, Paquay et al. 22 reportaron pequeños picos de PGE de YDB en Pt, Ir y Os en Murray Springs, AZ y Lake Hind, AB, Canadá, coexistiendo con picos en microesferulas y nanodiamantes de YDB. Ese estudio, alegando que las anomalías de PGE simplemente resultaron del enriquecimiento authigenic natural, descarta un origen extraterrestre, pero sin citar evidencia. En cambio, a pesar de que sus anomalías de Pt son pequeñas, sus resultados son consistentes con el estudio independiente de Pt relacionado con el impacto de Petaev et al.

De particular relevancia para nuestro estudio, Andronikov et al. 23, 24, 25 investigaron sedimentos de Bélgica, los Países Bajos, Lituania y el noroeste de Rusia cerca de Finlandia, reportando un fuerte enriquecimiento de YDB en Pt en el inicio de YD, así como otros elementos meteoríticos como níquel, cromo, cobre e iridio. En un estudio separado, Andronikov et al. 19 analizaron microesferulas magnéticas YDB de Blackwater Draw, Nuevo México utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM), microanálisis de sonda electrónica (EPMA), difracción de rayos X (XRD) y espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente acoplado a ablación láser (LA-ICP-MS). Reportaron un pico de abundancia en microesferas YDB que muestran texturas dendríticas derretidas, confirmadas a través de una combinación de SEM y espectroscopia dispersiva de energía (EDS). Estos resultados confirman los de las esferulas YDB de Blackwater Draw de Firestone et al. 3 y LeCompte et al. 20, y contradicen los resultados de la esferula de Surovell et al. 18, que no encontró ningún pico, pero se olvidó de realizar los análisis SEM necesarios para identificar correctamente las esferulas YDB.

En el mismo estudio de Blackwater Draw, Andronikov et al. 19 informaron que cuatro de las seis esferulas de YDB contenían abundancias de Pt muy altas, que oscilaban entre 18,2 y 460 ppb, hasta 900× abundancia de corteza de 0,5 ppb 26, consistente con el hallazgo de Pt YDB elevado en el núcleo de hielo de Groenlandia por Petaev et al. 1 (Tabla suplementaria 8). Para dos esferulas, el pt estaba debajo de la detección. Además, cinco de las seis esferulas Blackwater Draw YDB contenían concentraciones elevadas de Ir a >230× abundancia de la corteza de 0,022 ppb 26, apoyando los hallazgos de Firestone et al. También encontraron altas concentraciones de OS de YDB en >240× abundancia de la corteza de 0.031 26, apoyando los hallazgos de Wu et al. La presencia de esferulas enriquecidas con PGE distribuidas heterogéneamente a lo largo de cualquier muestra de YDB dada podría explicar las concentraciones de PGE altamente variables reportadas por Firestone et al. 3, que propuso que la variabilidad para resultar de un “efecto pepita” rico en PGE.

Andronikov et al. 19 informaron que los valores de Pt, Ir y Os estaban cerca de los límites de detección para las esferulas y, por lo tanto, tienen altas incertidumbres. Para la comparación, analizaron seis granos de magnetita e ilmenita de YDB, que mostraron Ir indetectable en granos en comparación con un promedio de 2.2 ppb en esferulas de YDB, Os indetectables versus 4 ppb, y un promedio de 16.2 ppb de Pt en granos no YDB en comparación con 145 ppb en el YDB. Tales grandes diferencias de composición entre granos y esferulas sugieren que los enriquecimientos de PGE en las esferulas de YDB son reales y que las esferulas no derivaron de la fusión de granos magnéticos y/o ilmenitos locales, sino que son de origen no local. A pesar de que pt se ha demostrado que está presente en las esferulas YDB, pueden no ser la única fuente de Pt. Actualmente no hay evidencia que excluya la posibilidad de que las altas concentraciones de Pt también puedan estar presentes en granos y polvo YDB no esferulíticos.

Sitios de estudio

Tras el descubrimiento de la anomalía pt en el inicio del YDB en la capa de hielo 1 de Groenlandia, se planteó la hipótesis de que debería existir en secciones sedimentarias terrestres de la misma edad en toda América del Norte. Los objetivos clave de este estudio son a) establecer si existe o no una anomalía de Pt en sedimentos terrestres de edad YD que sea similar a la reportada desde el núcleo de hielo GISP2, y b) si se encuentra, determinar si se puede utilizar para identificar el YDB en otros sitios que carecen de un control preciso de la edad. Estaba fuera del alcance de este estudio para identificar el portador y la fuente del Pt, si está presente.

Primero probamos la hipótesis de un pico YDB generalizado en Pt de sitios bien fechados y bien estratificados con sedimentos de edad YD claramente establecidos y con proxies de impacto YDB previamente reportados (por ejemplo. microesferulas y nanodiamantes). Estos sitios incluyen Arlington Canyon en la isla santa rosa en el sur de California, Murray Springs en el sureste de Arizona, Blackwater Draw en el este de Nuevo México, y Sheriden Cave en Ohio (Fig. Presumimos que si las anomalías del pinta están presentes en estos sitios bien-anticuados de la edad de YD, después la anomalía del pinta puede servir como marcador o dato extensamente-distribuido del tiempo para el inicio de YD. Después de probar nuestros sitios bien-anticuados iniciales para el pinta, investigamos otros sitios menos bien-anticuados y sin fecha que tienen buen control chronostratigraphic y/o archaeostratigraphic. Estos sitios incluyen Squires Ridge y Barber Creek en el este de Carolina del Norte, Kolb en el noreste de Carolina del Sur, y Flamingo Bay, Pen Point, Topper y Johns Bay en el sureste de Carolina del Sur (ver Fig. 1 e Información suplementaria, “Sitios de estudio”). Mapa que muestra los sitios de estudio probados para platino (Pt) y paladio (Pd): (#1) Arlington Canyon, Santa Rosa Island, California; (#2) Murray Springs, Arizona; (#3) Blackwater Draw, Nuevo México; (#4) Sheriden Cave, Ohio; (#5) Squires Ridge, Carolina del Norte; (#6) Barber Creek, Carolina del Norte; (#7) Kolb, Carolina del Sur; (#8) Flamingo Bay, Carolina del Sur; (#9) Pen Point, Carolina del Sur; (#10) Topper, Carolina del Sur; (#11) Johns Bay, Carolina del Sur. Mapa generado con el software de ArcGIS (v.10.2.2) utilizando un mapa base esri© de Estados Unidos. Las litologías para los sitios de estudio del oeste y el medio oeste han sido bien descritas en otros lugares, pero varían ampliamente desde el retraso de adoquines y arenas aluviales y gravas en Arlington Canyon, depósitos de margas incisas llenos de arenas y gravas de canales de arroyos en Murray Springs, aluvión arenoso del Pleistoceno coronado por diatomita y lodos limosos en Blackwater Draw, y depósitos profundamente enterrados y estratificados dentro de una caverna kárstica colapsada en sheriden cave (ver información complementaria , “Sitios de estudio”). Las esteras negras ricas orgánicas sólo están presentes en los sitios de estudio del oeste y del medio oeste y se han abordado en otros lugares 28. Anteriormente se ha afirmado que las esteras negras son un marcador de impacto indirecto, relacionado con la degradación ambiental resultante del cambio climático abrupto de YD relacionado con el impacto, pero esa cuestión está más allá del alcance de este documento. Las litologías para los sitios orientales consisten uniformemente en arena media a fina indiferenciada de diversos ambientes de depósito en la llanura costera del Atlántico Sur. Estos incluyen crestas de arena lineales de origen mixto eólico y fluvial, láminas de arena eólica y dunas, depósitos de diques y terrazas aluviales, depósitos de ladera y bordes de arena lacustres y eólicos de la bahía de Carolina. Ninguno de los sitios orientales está asociado con la estera negra o cualquier aumento mensurable en la materia orgánica (ver Información suplementaria, “Sitios de estudio”).

Resultados y discusión

Inicialmente, no estaba claro que la anomalía sería visible en las secuencias sedimentarias terrestres, porque la resolución cronoestratigráfica disponible para nosotros era menor que la disponible durante la investigación GISP2 Las pruebas se limitaron al principio a cuatro secuencias sedimentarias de América del Norte (Arlington Canyon, California; Murray Springs, Arizona; Blackwater Draw, Nuevo México; y Sheriden Cave, Ohio; 1) con sedimentos de edad YDB bien definidos y bien fechados que contienen picos en proxies relacionados con el impacto de YDB. Estos análisis revelaron una gran anomalía de Pt por encima del fondo en cada sitio en la muestra idéntica previamente identificada como la capa límite de YD (Fig. 2) que contiene picos de abundancia en proxies YDB, incluyendo microesferulas, meltglass y nanodiamantes. Esto nos animó a extender los análisis de Pt a otros siete sitios arqueológicos estratificados en el este de América del Norte (Fig. Así, se recogieron muestras de sedimentos de 11 sitios con secuencias establecidas basadas en arqueoestratigrafía y/o evidencia cronométrica que sugerían la posible presencia del límite inferior de la Cronozona YD.

Gráficos de sitios para sitios de estudio del oeste y medio oeste (a – d). Los gráficos muestran abundancia en ppb (error = +/−0.1 ppb), datos arqueoestratigráficos (siluetas biface hafted paleoindian Clovis), fechas de radiocarbono (B.P. calibrado), picos de microesferulas y nanodiamantes 3, 5, 6, 7, e interpretado YDB. Cada muestra se traza en el medio del intervalo de la muestra. La posición cronoestratigráfica del YDB para cada sitio se determinó sobre la base de (a) interpolación lineal de 12 fechas ams; b) interpolación de 7 fechas convencionales y de radiocarbono AMS basadas en la regresión polinómica de segundo orden; c) interpolación logarítmica de 5 fechas convencionales y de radiocarbono AMS y la posición estratigráfica de las bifaces hafted temporalmente diagnosticadas; y d) 3 fechas de AMS seleccionadas de la capa 7 de YDB. Un análisis bayesiano de las fechas de todos los sitios de estudio occidentales y del medio oeste demuestra la deposición sincrónica de la capa YDB dentro de los límites de la incertidumbre de datación (~ 100 y) 2 Vea las Figuras suplementarias 4-7 y la Tabla suplementaria 3 para obtener más detalles sobre la estratigrafía y la datación de sitios.

Gráficos de sitios para sitios de estudio orientales (a – g). Los gráficos muestran la abundancia de platino (Pt) en ppb (error = +/−0.1 ppb), datos arqueoestratigráficos generalizados (siluetas biface paleoindias a través de Woodland), fechas cronométricas (OSL [ka] y radiocarbono [Cal B.P. ]), profundidad del pico de microesferulas (Squires Ridge), e interpretado YDB. Cada muestra se traza en el medio del intervalo de la muestra. (a) La fecha de radiocarbono del nivel 11 (100-110 cmbs) en Barber Creek es de un bloque de excavación adyacente. (b) La fecha de radiocarbono de la superficie de ocupación de Clovis “Clovis Floor” en Topper es de un bloque de excavación adyacente. En un artículo de Kennett et al. 21, un análisis bayesiano de las fechas de Topper y Barber Creek demostró la deposición sincrónica de la capa YDB dentro de los límites de la incertidumbre de datación (~ 100 y) 2 Ver figuras suplementarias 9-15 y tablas suplementarias 4-6 para más detalles sobre la estratigrafía y la datación de sitios.

Los resultados que se reportan aquí para 11 sitios de seis estados de los Estados Unidos, desde el Atlántico hasta las costas del Pacífico, proporcionan una fuerte evidencia de enriquecimiento por encima del fondo en Pt dentro de sedimentos que datan del inicio del cambio climático YD en ~ 12,800 Cal B.P. (Figs 2 y 3; Cuadros complementarios 1 y 2). Las abundancias de pt de nuestros sitios de estudio promediaron 6.0 ppb (rango: 0.3 a 65.6 ppb) en comparación con las abundancias de fondo por encima y por debajo de la capa YDB con un promedio de 0.3 ppb. Las concentraciones medias de Pt de fondo son todas inferiores a la abundancia de la corteza de 0,5 ppb, mientras que las concentraciones medias de YDB son 12× más altas. Estas concentraciones también son más altas que la concentración máxima de Pt (~ 80 partes por billón [ppt] o 0.1 ppb) reportada a alta resolución cronológica desde el núcleo de hielo GISP2 en Groenlandia por Petaev et al. Todos los sitios de estudio contienen picos significativos de Pt que son ~ 3 a 66× más altos que en Groenlandia, posiblemente porque a) Groenlandia estaba más lejos de los sitios de impacto propuestos en América del Norte, b) la circulación atmosférica de América del Norte llevó menos Pt a Groenlandia, c) la deposición y preservación de Pt y otros proxies de impacto son altamente variables, d) las concentraciones normales de Pt encontradas en el sedimento agregan un nivel de fondo sobre el cual se superponen las concentraciones de Pt de YDB, e) el hielo de Groenlandia se acumuló a un ritmo más rápido que el sedimento terrestre, diluyendo las concentraciones relativas de Pt, y / o f) la resolución más baja de las muestras de este estudio puede ser aproximadamente equivalente a la entrada total de Pt a Groenlandia a lo largo de ~ 21 años. Esta amplia variación en las concentraciones de Pt entre los sitios se debe posiblemente a procesos post-depositionales como el winnowing y la erosión. Además, el muestreo discontinuo en unos pocos sitios y el cruce accidental de los límites de depósito invisibles durante el muestreo significa que es posible que no se haya obtenido el valor más alto de Pt.

También se investigó la distribución heterogénea de Pt (es decir, efecto pepita) dentro de cada muestra y se encontró que las concentraciones de Pt pueden variar ampliamente entre las pruebas duplicadas de la misma alícuota (Información suplementaria “Distribución heterogénea de Pt y Pd”). Por ejemplo, la diferencia máxima de YDB Pt ocurrió en el sitio de Flamingo Bay, donde los análisis de réplica de la misma muestra midieron concentraciones de 6,4 y 65,6 ppb. Los valores de replicación para muestras tanto por encima como por debajo de la anomalía de Pt en Flamingo Bay fueron uniformemente bajos con concentraciones de Pt a 0,5 y 0,4 ppb, lo que indica un efecto pepita solo en la muestra de YDB en este sitio. Por esta razón, los estudios futuros, que deseen utilizar la anomalía de Pt como un dato potencial de YDB, deben incluir el análisis de muestras duplicadas a través de la YDB para verificar la presencia o ausencia de la anomalía de Pt reportada aquí.

En 3 de los 4 sitios de estudio occidentales y del medio oeste, la combinación de datos arqueoestratigráficos y datación por radiocarbono restringen el momento de las anomalías de Pt solo hasta el inicio del episodio climático YD. En Arlington Canyon, una anomalía de Pt ocurre por encima del YDB; sin embargo, las anomalías múltiples y las anomalías más grandes se restringen al intervalo YDB. Para los sitios orientales menos bien fechados, una combinación de datos arqueoestratigráficos junto con luminiscencia y datación por radiocarbono proporcionan evidencia consistente con la colocación de anomalías de Pt en el inicio de YD en 6 de los 7 sitios de estudio. Para el sitio oriental restante, Squires Ridge, múltiples picos de abundancia tanto en Pt como en esferulas magnéticas YDB de alta temperatura (Fig. 3a) comience en el inicio de YD y continúe hacia arriba durante ~ 25 cm en sedimentos posteriores a la edad de YD. Esta observación es consistente con la reelaboración conocida de sedimentos en este sitio por procesos eólicos y fluviales después de aprox. 12,800 Cal B.P. Las anomalías de Pt más profundas y tempranas en Squires Ridge ocurren en muestras de sedimentos datadas por luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) para superponerse al intervalo de edad YD en 2 sigma (13,600–11,200 ka). Aunque la anomalía del pinta comienza en el inicio de YD, como se esperaba, y así, es un marcador útil del tiempo en la mayoría de casos, el desenfoque del expediente del pinta en este sitio subraya los procesos taphonomic complejos típicos de tales sitios arqueológicos. Por lo tanto, dados los procesos post-depositionales conocidos comunes a estos sitios, no debería sorprender si algunas secuencias sedimentarias no contienen anomalías de Pt, mientras que otras contienen múltiples anomalías. De acuerdo con este estudio, aparece que la ocurrencia de cualquier posibilidad es infrecuente. Más bien, el patrón típico exhibe una sola anomalía de Pt en el YDB, ninguna por encima del YDB, y ninguna dentro de sedimentos no perturbados anteriores al evento YDB.

Debido a la presencia de múltiples anomalías de Pt en Squires Ridge y Arlington Canyon, aumentamos el número de muestras analizadas para otros sitios de estudio, tanto por encima como (cuando está disponible) por debajo del YDB inferido. Aunque el registro en dos sitios YDB no está claro, 9 de cada 11 sitios de estudio tienen anomalías de Pt que están restringidas o son consistentes con la capa de YDB basada en la datación cronométrica y / o arqueoestratigrafía, por lo tanto, lo que hace que la anomalía de Pt sea un horizonte de marcador de tiempo útil. Algunos otros sitios de estudio tienen muestras con Pt elevado en sedimentos post-YDB; sin embargo, con una sola excepción, representan sólo ligeras desviaciones del fondo. Aunque Arlington Canyon tiene una anomalía de Pt relativamente grande por encima del YDB, se informa que la ubicación de muestreo es una cuenca de captación llena de material reelaborado, y por lo tanto, se esperaría que contenga YDB Pt reelaborado. Múltiples y significativamente más altas anomalías de Pt están presentes dentro del intervalo establecido de YDB en Arlington Canyon y están asociadas con otros proxies de impacto conocidos (ver discusión de Arlington Canyon en Información suplementaria , “Sitios de estudio”). Las anomalías múltiples del Pt en Squires Ridge y el cañón de Arlington sugieren que el uso de esta anomalía como marcador del tiempo para el inicio del YD en ausencia de fechar exacto u otros marcadores de YDB, se deba evaluar cuidadosamente y con una comprensión clara de los procesos sedimentarios y taphonomic que funcionan en cada sitio. El uso de Pt como marcador de tiempo está sujeto a las mismas limitaciones que la datación por radiocarbono y OSL, en la que la reposición de materiales (por ejemplo, carbón vegetal) hacia arriba o hacia abajo en la columna sedimentaria afecta la precisión de los modelos de profundidad de edad. En consecuencia, las concentraciones de Pt deben usarse con precaución como marcador de tiempo, y es aconsejable utilizar métodos de datación adicionales también.

Reconocemos que se necesitan controles cronológicos más refinados para algunos sitios orientales antes de que la correlación de anomalías YDB/Pt pueda establecerse con absoluta certeza. Aunque la datación absoluta para las secuencias sedimentarias probadas en Flamingo Bay y Pen Point están careciendo, los datos arqueoestratigráficos proporcionan un control cronológico relativo y las anomalías de Pt son consistentes con la ubicación del inicio de YDB basado en la datación absoluta de prácticamente todos los demás sitios de estudio. No hay evidencia de reelaboración fluvial de depósitos de terrazas arqueológicamente estratificadas en Pen Point, y las secuencias culturales se encuentran desde paleoindianos tardíos hasta ocupaciones mississippianas, lo que indica un alto grado de integridad del sitio. Múltiples Clovis y otras herramientas paleoindias recuperadas de Flamingo Bay también proporcionan anclajes cronoestratigráficos útiles en ausencia de una datación cronométrica precisa. La presencia de artefactos arcaicos tempranos en los mismos niveles que Clovis en Flamingo Bay indica que estas superficies eran estables a acrecentándose lentamente durante varios milenios antes de ser enterradas incrementalmente a través de una combinación de lavado de pendientes y acreción eólica, como se describe en Información suplementaria, “Sitios de estudio”. Para algunos sitios orientales, la dependencia de los datos arqueoestratigráficos como marcador estratigráfico relativo (en ausencia de datación absoluta) se basa en numerosos estudios realizados por múltiples autores de distribuciones de artefactos, la posición estratigráfica de artefactos de diagnóstico temporal (es decir, artefactos con cronologías bien establecidas), características culturales intactas, superficies de ocupación indicadas por desechos líticos densos, estudios de reacondicionamiento que indican un desplazamiento vertical mínimo , y análisis de sedimentos que indican períodos discretos de sedimentación, enterramiento de artefactos y pedogénesis 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36. La bioturbación limitada y la reelaboración de sedimentos es común y esperada en sitios arenosos, pero parece ser muy variable espacialmente, y para los sitios de estudio orientales, representa una sobreimpresión del carácter arqueoestratigráfico relativamente intacto de los sitios en lugar de como el mecanismo principal para el enterramiento de artefactos, mientras que se producen inversiones estratigráficas ocasionales de artefactos de diagnóstico temporal y reacondicionamientos desplazados verticalmente. , la presencia de pisos o zonas de ocupación discreta para estos sitios de estudio es clara al examinar los datos de parcelas para grandes bloques de excavación o zanjas 30, 3 Aunque el uso de datos arqueoestratigráficos para la datación relativa debe aplicarse con precaución, su uso aquí se justifica sobre la base de investigaciones geoarqueológicas intensivas y estudios de reacondicionamiento y es consistente con cronologías desarrolladas a partir de secuencias estratificadas en entornos similares donde tenemos fechas absolutas. Otra anomalía involucra las relaciones Pt/Pd para la capa YDB, que son típicamente muy diferentes de las relaciones Pt/Pd de fondo por encima y por debajo de la capa YDB (Figs suplementarias 3 y 8). Las anomalías de Pt/Pd están presentes en 8 de los 11 sitios de estudio para la capa YDB. Las anomalías de Pt/Pd más pequeñas o secundarias están presentes en Flamingo Bay y Johns Bay en la capa YDB, mientras que Barber Creek es el único sitio de estudio que carece de una anomalía de Pt/Pd en la capa de deposición de picos. Debido a que no hay ninguna razón geoquímica conocida por la que las relaciones Pt/Pd deban diferir localmente solo en el YDB, las anomalías de Pt/Pd sugieren la afluencia de material enriquecido con Pt no local hace 12.800 años. La amplia distribución de sitios ricos en Pt sugiere que el mecanismo causal es un proceso exogénico en todo el continente, incluida la posibilidad de un impacto extraterrestre, apoyado por la presencia de proxies de impacto como microesferulas magnéticas y nanodiamantes, que ocurren en las mismas muestras que las anomalías de Pt y Pt / Pd para los sitios de estudio donde los datos sobre estos proxies están disponibles 3, 4, 5, 6, 7.

Con respecto a los mecanismos probables para el enriquecimiento de PGE, discutidos en Sawlowicz 2, la edad, la localización, la elevación, y la geomorfología de nuestros sitios del estudio imposibilita la precipitación del agua de mar y de los procesos exhalative-hydrothermal como posibilidades para las anomalías de Pt. La distribución de Pt desde el material del manto sólo en la capa YDB a través de América del Norte y Eurasia es inverosímil a través de cualquier proceso terrestre normal. Del mismo modo, la lixiviación post-depositional, el transporte y la precipitación en un límite redox no parecen estar en juego debido a la pobre correlación estratigráfica (Figura suplementaria 16 y Tabla suplementaria 9) entre el Pt y los finos (limo y partículas del tamaño de la arcilla). El vulcanismo está descartado debido a estudios geoquímicos previos que demuestran una falta de tefra o anomalías de azufre 3, 4, 7 asociadas con Pt en la capa YDB, y no hay evidencia de vulcanismo a escala continental en el inicio de YD [ Tabla suplementaria 10] Además, no hay estudios de enriquecimiento authigénico que puedan explicar las altas concentraciones de Pt encontradas en muchos de nuestros sitios de estudio , que incluyen ambientes de depósito muy diferentes (Cuadros Suplementarios 3 y 4) y tasas de sedimentación. Esto deja sólo la entrada atmosférica a través de un impacto extraterrestre como la fuente más plausible de enriquecimiento de Pt (Información suplementaria, “Fuentes potenciales de platino YDB”). Sin embargo, se necesita más trabajo para confirmar o excluir el origen de un evento de impacto extraterrestre y para determinar si las microesferulas y /o el polvo rico en Pt son los portadores de Pt y otros PGEs en la capa YDB.

Las anomalías de platino reportadas aquí para los sitios orientales son particularmente sorprendentes, dadas las dificultades para establecer estratigrafías arqueológicas y cronologías de forma de tierra para los sedimentos arenosos relativamente uniformes, indiferenciados, que marcan las últimas secuencias cuaternarias de la llanura costera del Atlántico sureste. En general, los sitios de estudio orientales muestran pocos cambios visuales en la estratigrafía que marcan la capa YDB, y por lo tanto, la anomalía Pt proporciona una herramienta muy útil para localizar ese límite, particularmente porque la recolección de material rico en carbono para la datación por radiocarbono es muy difícil en la llanura costera y porque la datación OSL generalmente tiene incertidumbres más grandes hace ~ 13,000 años que para los sedimentos más jóvenes. En contraste, la capa de inicio de YD se identifica más fácilmente en los cuatro sitios de estudio YDB occidentales y del medio oeste y del medio oeste estudiados intensamente y bien fechados que tienen anomalías de Pt coeval y proxies de YDB, porque las anomalías se encuentran directamente debajo de las capas distintivas y fácilmente identificadas de “estera negra” 28. El reconocimiento de las anomalías de Pt en el YDB en sitios que se extienden desde el Atlántico hasta el Océano Pacífico verifica un marcador de horizonte a escala continental para el inicio de YD en América del Norte. Además, los descubrimientos independientes de anomalías de Pt en Rusia 23, Lituania 24, Bélgica y los Países Bajos 25 sugieren que el marcador de horizonte también existe en Europa y Asia, aunque se necesitan estudios de sitio adicionales para la confirmación.

Conclusiones

Independientemente del origen, la presencia constante de concentraciones anómalas de Pt dentro de los sedimentos de múltiples sitios arqueológicos en toda América del Norte que datan del inicio de la Cronozona YD es convincente. Este marcador cronoestratigráfico en el YDB será útil en la investigación ge