Kontrollen paläoökologischer Veränderungen im frühen Aptium der Tethys und des Proto-Atlantiks

• Antragsteller: Dr. Stefan Huck; Professor Dr. Adrian Immenhauser
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 299216044

Bisherige Arbeiten der Antragssteller in Oman, Kroatien, Spanien und Portugal zeigen, dass Ökosysteme des frühen Aptiums der Tethys und im proto-Atlantik zeitweise durch taxonomisch problematische Mikroenkrustierer ersetzt wurden. Diese konnten sich in der Oman Plattform über mehr als 100 000 km2 ausbreiteten. Der Wechsel von Korallen-Rudisten zu Mikroenkrustierer Fazies stellt eine dramatische Veränderung in der Paläoökologie dieser tropischen Flachmeere dar. Bisherige Daten zeigen wichtige temporale, fazielle und taxonomische Muster auf. Hochauflösende Chemostratigraphie ordnet diese Intervalle (Dauer ca. 300 kyr) dem Beginn, der Akme (C4-C6) und der frühen post-OAE1a Phase zu. Aufschlüsse in Spanien und Portugal zeigen angebohrte Lithocodium Fazies, die meter-große Gesteinskörper bildet und auf Korallenschutt aufwächst. In Oman und Kroatien sind Korallen und Rudisten selten und bacinelloide Mikroenkrustierer formen bis km-Maßstab Super-Strukturen. Aufgrund des sehr umfangreichen Datensets drängt sich die Erforschung der Umweltparameter, die diese Muster hervorgerufen haben auf. Als Ausgangspunkt dient die Erkenntnis, dass ein >Tethys-weites Muster vorliegt, das zudem zeitlich eng mit einer der wichtigsten Perturbationen (OAE1a) der Kreidezeit zusammenfällt. Im hier vorliegenden Antrag beabsichtigen wir die Charakteristika, insbesondere der gelöste Sauerstoffgehalt, des flachmarinen Meerwassers im frühen Aptium zu untersuchen (hypoxische Küstenwässer). In der modernen Welt sind 375 Küstengebiete bekannt, die sich durch sauerstoffarme Todeszonen auszeichnen. Die Mechanismen die dort zur Abreicherung des gelösten Sauerstoffs in Meerwasser führen (hohe Temperaturen, erhöhter Eintrag von Nährstoffen, mikrobielle Veratmung von Sauerstoff usf.), waren in den weitflächigen, flachen, warmen und hochsalinaren Küstenwässern des frühen Aptiums von noch größerer Bedeutung (kettle effect). Daraus ergibt sich die Hypothese, dass die Toleranzgrenzen der Rudisten/Korallen Ökosysteme temporär überschritten wurden und diese durch speziell angepasste Mikroenkrustierer ersetzt wurden. Muster der Seltenen Erden (REE) und von Uran Isotopen (238U/235U) testen die Anwendbarkeit dieser redox-sensitiven Proxies. Datensätze von mehreren untersuchten Lokalitäten zeigen unabhängig voneinander einen geringen Sauerstoffgehalt des flachmarinen Meerwassers während des OAE1a auf. Dieser Antrag ist aus folgenden Gründen wichtig: Die Mechanismen, die zeitgleich/nahe zum OAE1a markante und abrupte Wechsel im Küsten-Ökosystem ausgelöst haben, bedürfen in ihrem Kontext der Klärung. Dies ist vor allem wichtig, weil sich dadurch fundamentale Erkenntnisse zum Wechselspiel Kontinent-Ozean während Phasen markanter Umweltveränderungen ergeben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark, Großbritannien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Stephane Bodin; Professor Dr. Ulrich Heimhofer; Dr. Klaus Peter Jochum; Professor Peter Skelton