Late Pliocene Paleoecologic Reconstructions Based on Ostracode Assemblages from the Sagavanirktok and Gubik Formations, Alaskan North Slope

Shallow-marine ostracode assemblages from upper Pliocene sediments of the upper part of the Sagavanirktok Formation and lower part of the Gubik Formation record the last warm period that occurred before the onset of significant cooling of the Arctic Ocean and the initiation of Northern Hemisphere continental glaciation. The informally named Colvillian and Bigbendian transgressions represent the oldest deposits of the Gubik Formation and are dated, based on various lines of evidence, between 2.48 and 3 Ma. Ostracode faunas from the lower part of the Gubik Formation indicate a cold-temperate to subfrigid marine climate with summer bottom temperatures 1-4 C warmer than today. Deposits of the upper part of the Sagavanirktok Formation at Manning Point and Barter Island are older than Colvillian sediments but are believed to be late Pliocene in age and contain an ostracode fauna that has many species in common with the lower part of the Gubik Formation. The Sagavanirktok ostracode faunas indicate a cold-temperature to subfrigid marine climate, similar to that inferred for the lower part of the Gubik Formation, with summer bottom temperatures 1-3 C warmer than today. The opening of Bering Strait at about 3 Ma altered Arctic Ocean assemblage composition as Pacific species migrated into the Arctic and North Atlantic oceans. The admixture of evolutionarily distinct faunas from the Atlantic and Pacific oceans identifies Colvillian (and younger) faunas and provides a convenient reference horizon in the Alaskan fossil record. The marine climatic deterioration that followed the Bigbendian appears to have been abrupt and is documented by biotic turnover, with large numbers of species extinctions and first appearances of new species. The change in species composition can be attributed to the cooling of the Arctic Ocean during the late Pliocene.Key words: Pliocene, ostracode, Sagavanirktok Formation, Nuwok Member, Gubik Formation, Alaska, North Slope, shallow marineDes assemblages d'ostracodes de milieu marin peu profond trouvés dans des sédiments datant du pliocène supérieur et situés dans la couche supérieure de la formation de Sagavanirktok et dans la couche inférieure de la formation de Gubik témoignent de la dernière période tempérée qui a précédé le refroidissement majeur de l'océan Arctique et la glaciation continentale de l'hémisphère boréal. Les transgressions communément appelées colvillienne et bigbendienne représentent les plus anciens dépôts de la formation de Gubik et on les fait remonter, en s'appuyant sur des preuves diverses, à une période située entre 2,48 et 3 Ma. Les faunes d'ostracodes situées dans la couche inférieure de la formation de Gubik témoignent d'un climat marin allant de froid-tempéré à glacial, avec des températures estivales au fond de 1 à 4 °C plus élevées que de nos jours. Les dépôts de la couche supérieure de la formation de Sagavanirktok à Manning Point et à Barter Island sont plus anciens que les sédiments colvilliens, mais dateraient du pliocène tardif et renferment une faune d'ostracodes partageant un grand nombre d'espèces avec la couche inférieure de la formation de Gubik. Les faunes d'ostracodes de Sagavanirktok témoignent d'un climat marin, allant de froid-tempéré à glacial, semblable à celui qui aurait pu exister au moment où commença à se déposer la formation de Gubik, avec des températures estivales au fond de 1 à 3 °C plus élevées que de nos jours. L'ouverture du détroit de Béring il y a environ 3 Ma a changé la composition des assemblages de l'océan Arctique avec la migration dans les océans Arctique et Atlantique Nord d'espèces venant du Pacifique. Le mélange de faunes distinctes sur le plan de l'évolution venant de l'Atlantique et du Pacifique identifie les faunes colvilliennes (et plus récentes) et offre un horizon repère pratique pour le dossier fossile de l'Alaska. Le refroidissement climatique marin qui a suivi l'époque bigbendienne semble avoir été soudain et est confirmé par le renouvellement biotique, avec la disparition d'un grand nombre d'espèces et l'apparition de nouvelles. On peut attribuer le changement dans la variété des espèces au refroidissement de l'océan Arctique durant le pliocène tardif.Mots clés: pliocène, ostracode, formation de Sagavanirktok, membre de Nuwok, formation de Gubik, Alaska, versant Nord, milieu marin peu profon