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Einfluss der Sedimentationsraten auf Rekonstruktionen der Paläoumwelt – neuer Artikel

Dünnschliff mit Brachiopod-Schalen aus dem Silur von Gotland

Sedimentationsraten spiegeln wider wie schnell sich eine bestimmte Schichtdicke von Sedimentgesteinen bildet. Ist in einem Schichtabschnitt eine plötzliche Änderung der Umweltsignale überliefert, kann das zwei Ursachen haben: (1) sehr schnelle Änderungen in den Umweltbedingungen bei durchschnittlicher Sedimentationsrate, oder (2) durchschnittlich schnelle Änderungen in den Umweltbedingungen bei niedriger Sedimentationsrate. Um dies zu berücksichtigen werden Altersmodelle verwendet. Jedoch sind exakte Altersmodelle oft nicht verfügbar oder haben eine zu geringe Auflösung um schnelle Änderungen der Umweltbedingungen erkennen zu können.

Eine neue Studie von Dr. Emilia Jarochowska und Koautor*innen, in der Fachzeitschrift Paleoceanography and Paleoclimatology veröffentlicht, schlagt eine Methode vor, mit der relative Änderungen in der Sedimentationsrate bestimmt werden können und testen die Methode an einem Beispiel von Gotland (Schweden). Die untersuchte Sedimentabfolge enthält das geochemische Signal einer Störung im Kohlenstoffkreislauf, die als Veränderung in der Kohlenstoffisotopie ausgedrückt ist. Außerdem wurden Phasen mit weniger Sauerstoff im Meerwasser beschrieben, die mit einer Anreicherung von Redox-sensitiven Elementen einhergehen. Wir haben die Kohlenstoffisotopie und die Redox-sensitiven Elemente untersucht und dabei die Werte mit und ohne Berichtigung durch die Sedimentationsraten verglichen. Wir können zeigen, (1) dass Störungen des Kohlenstoffkreislaufs wahrscheinlich schneller abliefen als sie in der Sedimentabfolge erscheinen und (2) dass hohe Sedimentationsraten während Störungen des Kohlenstoffkreislaufs Phasen mit wenig Sauerstoff im Meerwasser zum Teil überdecken.

Der Artikel wurde von Dr. Emilia Jarochowska, Dr. Theresa Nohl (zurzeit an der Universität Wien), Madleen Grohganz (czurzeit an der Universität Bristol), Niklas Hohmann, Prof Thijs R. A. Vandenbroucke (Universität Gent) und Prof. Axel Munnecke. Das von Niklas Hohmann in seiner Bachelorarbeit am GeoZentrum entwickelte Software-Paket DAIME wurde in der Studie verwendet.

Ein Vortrag zu dieser Studie können Sie auf dem YouTube Kanal des GeoZentrums anschauen.

Zitat: Jarochowska, E., Nohl, T., Grohganz, M., Hohmann, N., Vandenbroucke, T. R. A., & Munnecke, A. (2020). Reconstructing depositional rates and their effect on paleoenvironmental proxies: The case of the Lau Carbon Isotope Excursion in Gotland, Sweden. Paleoceanography and Paleoclimatology, 35, e2020PA003979. https://doi.org/10.1029/2020PA003979