Atmosphere-ocean interactions are particularly strong along the Chile-Peru coast and largely account for the extreme aridity of the Atacama Desert. Near the center of the driest part of this coastal desert, we found that the embayment Bahía Mejillones constitutes an unusually favorable setting for the formation and subsequent preservation of a sedimentary record of the successive oceanographic conditions of the last few thousand years. This work deals with relative abundance of various bio-indicators, including fish scales, foraminifers and phytoplankton, with a centimetre-scale resolution, in several gravity cores taken from 80 to 120 m depth, in a low-oxygen environment. We use this information to document ocean-climate changes at decadal to centennial time scales in the region. Radiocarbon dating on the bulk organic-rich sediment provides the chronological framework for the observed paleoceanographic changes. We interpret that an episode of relatively warmer water, with a stratified water column and enhanced anoxic (< 0.1 ml l-1O2) conditions at the bottom of the bay, might correlate with the Warm Medieval Interval (11th-15th centuries) of the northern hemisphere. A younger episode, characterised by cooler water, richer in planktonic foraminifers and anchovy remains, with dysoxic (0.1 to 0.3 ml l-1O2) or suboxic (> 0.3 ml l-1 O2) conditions at the bottom of the water column, may correspond to the Little Ice Age (16th to mid-19th centuries). During the first millennium of our era, two thin sedimentary layers which present similarities with the bed assigned to the warm episode are interpreted as possible remnants of very strong, or " mega " El Niño events. The study confirms that Bahía Mejillones sediments did record ocean-climate changes with a very high time-resolution, and thus deserve a closer attention to investigate the ocean-atmosphere interactions over the last few thousand years
Las interacciones océano-atmósfera son particularmente fuertes a lo largo de la costa de Chile y Perú y explican en gran parte la extrema aridez del desierto de Atacama. Cerca del sector más seco del desierto costero, hemos encontrado que la bahía semi-cerrada de Bahía Mejillones constituye un sitio particularmente favorable para la formación y subsecuente preservación de registros sedimentarios de las condiciones oceanográficas sucesivas de los últimos miles de años. Este estudio analiza la abundancia relativa de varios bioindicadores, incluyendo escamas de peces, foraminíferos y fitoplancton, con una resolución de un centímetro, en muestras de testigos de gravedad obtenidas desde los 80 a 120 m de profundidad, en un ambiente muy pobre en oxígeno. Luego, se utiliza esta información para documentar cambios océano-climáticos en escalas decenales a seculares en la región. Fechamientos por radiocarbono, realizados sobre el componente orgánico del sedimento, proveen el marco cronológico para los cambios paleoceanográficos observados. Interpretamos que un episodio caracterizado por temperaturas relativamente cálidas, con una columna de agua estratificada y condiciones reforzadas de anoxia (< 0,1 ml l-1O2) en el fondo de la bahía, podría ser coetáneo con el Intervalo Cálido Medieval (siglos XI-XV) del hemisferio norte. Un episodio más reciente, caracterizado por aguas frías, rico en foraminíferos planctónicos y remanentes de anchoveta, con condiciones disóxicas (0,1 to 0,3 ml l-1O2) o subóxicas (> 0,3 ml l-1 O2) en la base de la columna de agua, podría corresponder a la "Pequeña Edad del Hielo" (siglo XVI a mediados del s. XIX). Durante el primer milenio de nuestra era, dos delgadas capas sedimentarias que presentan similitudes con la capa atribuída al episodio cálido son interpretadas como manifestaciones probables de eventos El Niño de intensidad muy fuerte (o "mega" El Niño). El estudio confirma que los sedimentos de Bahía Mejillones registraron efectivamente cambios oceano-climáticos con una resolución temporal muy alta, y en consecuencia, ameritan una mayor atención para investigar las interacciones atmósfera-océano durante los últimos miles de años
