Stress tolerant microfossils of a Messinian succession from the northern Mediterranean basin (Pollenzo section, Piedmont, Northwestern Italy)

High resolution quantitative data on calcareous nannofossil and foraminifer assemblages of the upper part of the Pollenzo section (Alba, Piedmont, northwestern Italy) are discussed in order to investigate the palaeoenvironmental evolution within the time interval immediately preceding the Messinian Salinity Crisis (MSC) and coeval to its onset. The studied succession, measuring approximately 24 m in thickness, consists of the seven uppermost cycles (Pm1-Pm7) of the Sant’Agata Fossili Marls. The latter are characterized by euxinic shale/marl couplets that include a distinct carbonate-rich bed. Cyclical, orbitally controlled, fluctuations of warm/oligotrophic and temperate/mesotrophic conditions are documented in the lower cycles Pm1-Pm4 on the basis of opposite abundances of planktonic microfossils. An increasingly stressed palaeoenvironment is recorded from cycle Pm5 upward by the higher abundance of stress tolerant taxa among the calcareous nannofossils (Reticulofenestra spp., Sphenolithus abies, Helicosphaera carteri, Umbilicosphaera rotula, and Rhabdosphaera procera), planktonic (Turborotalita quinqueloba) and benthic foraminifers (Bolivina spp., Bulimina echinata, and Cassidulina crassa). These data support the onset of the MSC within the time interval of the deposition of cycle Pm5. Small size planktonic foraminifers survived up to the lower part of cycle Pm7 while the more resistant calcareous nannofossils survive up to the upper part of cycle Pm7, positioned a few metres below the first gypsum bed (cycle Pg1). Micropalaeontological events (last peaks of Turborotalita multiloba and Orbulina universa, peak of S. abies) allow correlation of the lower Pm1-Pm4 cycles of the Pollenzo section with the upper cycles of the pre-evaporitic Mediterranean succession. RIASSUNTO - [Microfossili tolleranti condizioni di stress ambientale del Messiniano pre-evaporitico di Pollenzo (Piemonte, Italia nord-occidentale] - In questo studio vengono analizzati nuovi dati quantitativi sulle associazioni messiniane a foraminiferi e nannofossili calcarei della parte superiore delle Marne di Santa Agata Fossili nella sezione di Pollenzo (Alba, Piemonte, Italia nord-occidentale), costituita da alternanze cicliche di peliti laminate e di marne omogenee. Nell’intervallo studiato sono presenti anche livelli carbonatici cementati, e le associazioni diventano progressivamente impoverite, fino a scomparire a circa 1.5 m al di sotto del primo livello di gessi primari. Lo studio quantitativo ad alta risoluzione dei foraminiferi è stato condotto sui residui >125 μm e tra 63-125 μm. Nelle alternanze di peliti laminate e marne è stata evidenziata una iniziale ciclicità nelle variazioni percentuali dei microfossili calcarei. Le associazioni diventano poi dominate da taxa tolleranti condizioni di stress ambientale. Tra i nannofossili calcarei, taxa indicativi di condizioni fortemente eutrofiche e/o a salinità variabile sono rappresentati da Reticulofenestra spp., Helicosphaera carteri, Umbilicosphaera rotula e Rhabdosphaera procera, tra i foraminiferi da Turborotalita quinqueloba, Bulimina echinata, Cassidulina crassa e Bolivina spp. Drastici cambiamenti nelle associazioni a foraminiferi caratterizzano i cicli Pm4 e Pm5: scomparsa di esemplari e taxa >250 μm e >125 μm, impoverimento generale delle associazioni, aumento percentuale di C. crassa, Eponides cf. tumidulus, tipici di fondali ricchi di fitodetrito. Condizioni ambientali estremamente instabili e/o di stress sono inoltre suggerite dalle alte percentuali dei nannofossili calcarei Sphenolithus abies e di piccole Reticulofenestra spp. Foraminiferi planctonici (T. quinqueloba) di piccole dimensioni (<125 μm) sono presenti fino alla parte inferiore del ciclo Pm7, pochi metri al di sotto del primo banco di gessi (ciclo Pg1). I nannofossili calcarei risultano un poco più resistenti, sopravvivendo fino alla parte sommitale del ciclo Pm7. Gli ultimi picchi di abbondanza di Turborotalita multiloba e Orbulina universa nei cicli Pm1-Pm4 ed il picco d’abbondanza di S. abies alla base del ciclo Pm5 permettono la correlazione con i cicli sommitali della successione pre-evaporitica messiniana dell’area Mediterranea.