Diversity dynamics of Early Jurassic ostracods of the Cordillera Ibérica (Spain) and the re-evaluation of the Pliensbachian–Toarcian mass extinction

Abstract

The extinction and recovery of Ostracoda at the Pliensbachian–Toarcian (P–T) boundary are analyzed based on a database of taxonomically revised Pliensbachian to Toarcian transition ostracod assemblages. In contrast to earlier assertions, the results of this study indicate that ostracod extinction rates were significant in comparison with other marine invertebrates. An extinction rate of 54% has been calculated for upper Pliensbachian ostracod species occurring in more than one section. Diversification took place in the latest Pliensbachian (Spinatum Zone) and early Toarcian (Tenuicostatum Zone), whereas diversity decrease occurred in the middle early Toarcian (Strangewaysi Subzone, Serpentinus Zone). This notable diversity decline in the early Toarcian corresponds to a global mass extinction time, whose peak has been documented in the Tenuicostatum Zone. Meanwhile, the ostracod mass extinction occurred within the Serpentinus Zone and was followed by radiation and recovery in the succeeding Bifrons Zone. Similar diversity changes of ostracods are observed in other European areas, although in the Cordillera Ibérica, the demise began later. Many aspects of this event are still debated, and there is no common cause or single set of climatic or environmental changes common to this event. The supposed extinction-causing environmental changes resulting from anoxia episodes are unclear and are unlikely to have been of sufficient intensity or geographic extent to cause this global extinction. In this paper, the decrease in marine species diversity is explained by a new palaeoceanographic scenario, in which a rapid global cooling episode is regarded as the ultimate cause.

L’extinction et le rétablissement des ostracodes à la limite Pliensbachien–Toarcien (P–T) sont analysés à la lumière d’une base de données sur des assemblages d’ostracodes caractéristiques de la transition du Pliensbachien au Taorcien ayant fait l’objet d’une révision taxonomique. À l’encontre d’assertions précédentes, les résultats de cette analyse indiquent que les taux d’extinction des ostracodes étaient importants comparativement à ceux d’autres invertébrés marins. Un taux d’extinction de 54% a été calculé pour des espèces d’ostracodes du Pliensbachien tardif présents dans plus d’une section. Des diversifications se sont produites au Pliensbachien final (zone à Spinatum) et au Toarcien précoce (zone à Tenuicostatum), alors qu’une diminution de la diversité a eu lieu au milieu du Toarcien précoce (sous-zone à Strangewaysi, zone à Serpentinus). Cette diminution notable au Toarcien précoce correspond à une période d’extinction massive à l’échelle planétaire dont l’apogée a été documentée dans la zone à Tenuicostatum, alors que l’extinction massive des ostracodes est observée dans la zone à Serpentinus et est suivie par le rayonnement et la reprise dans la zone suivante, à Bifrons. Si des variations semblables de la diversité des ostracodes sont observées dans d’autres régions d’Europe, le déclin observé dans la Cordillera Ibérica a débuté plus tard. De nombreux aspects de cet évènement font toujours l’objet de débats, et il n’existe aucune cause commune ou ensemble unique de changements climatiques ou environnementaux pouvant l’expliquer. Les changements environnementaux présumés découlant d’épisodes d’anoxie ne sont pas bien documentés, et il est peu probable que leur intensité ou étendue géographique aient été assez importantes pour causer cette extinction d’envergure planétaire. Un nouveau scénario paléoocéanographique faisant appel à un épisode de refroidissement planétaire rapide est présenté pour expliquer la diminution de la diversité des espèces marines.