ALBERT

Description: Vertical phytoplankton distribution, temperol fluctuations and sedimentation rates were studied in the central Baltic Sea during the "Baltic Sea Patchiness Experiment 1986" (PEX'86). Vertical particle flux was measured with free sediment traps deployed at 30 and 60m depth for ten April/May 1986 within the PEX grid (20 x 40 nautical drifting days in miles). In the vicinity of one drifting trap water samples were collected in 10-12 depths down to 70m and vertical profiles of temperature, salinity, beam attenuation and light intensity were measured at three hour intervals. Water samples were analyzed for Chl.a, POC and PON content, dry weight and nutrients. Particulate parameters including the activity of 137 Cs were measured in trap samples. Suspended and sedimented particulates were counted under an inverted microscope. Precision and accuracy of the microscopical counts are discussed and confidence limits are calculated for different spec1es and applied counting schemes. Errors in all cases were smaller than the observed in situ variability. A general description of spring blooms in the central Baltic is given and the particular situation of spring 1986 is summarized. Within the station grid of PEX'86 an anticyclonic eddy was observed in which this study was conducted. Here the phytoplankton had reached peak concentrations and mass sedimentation of diatoms was about to start. The bloom was dominated by Thalassiosira levanderi and Chaetoceros spp. (lOµm size). Achnantes taeniata, Mesodinium rubrum, Gonyaulax catenata and an autotrophic Gymnodinium species (26-30µm) were also abundant. Horizontal patchiness and advection caused greater variability in the distribution of phytoplankton biomass blooms as well as temperature and attenuation during the first days than during the latter half of the investigation period. In four different areas within the PEX grid different developed independently. On still smaller time and space scales, the phytoplankton species composition also changed. The degree of patchiness was different for different species. General concepts explaining vertical distribution patterns of phytoplankton by physical and biological mechanisms are discussed. The species-specific distribution of selected diatoms, dinoflagellates and of the funktionally autotrophic ciliate M.rubrum are described. None of the species were homogeneously distributed although no vertical density stratification was observed. Whereas the diatoms and M.rubrum were present within the whole trophogenic layer, the dinoflagellates were only found in the upper 30m. The vertical distribution was different for concentrations were encountered each at species and different maximum depths respectively. Mechanisms affecting species-specific distribution of mobile and non-mobile phytoplankters in isopycnal layers are discussed in light of the particular situation of this study. Diurnal vertical migration is shown for two dinoflagellates and the phytociliate and triggering factors are discussed. All three species migrated upwards during the day and downwards at night. In its detail, however, the migratory behaviour differed between species and also within single populations. Different strategies of adaptation of phytoplankton to changing environmental conditions are suggested: Wheras diatoms adapt to fluctuations of the light climate by physiological adaptations, mobile organisms have the possibility to stay in an isolume layer. The significance of turbulence, of chainformation and of resting stages in the life cycles of phytoplankton is also evaluated. Trap deployments reveiled that only T.levanderi and Chaetoceros spp. sedimented. Their daily relative sedimentation rates (losses as % of standing stocks) increased over time and were species-specific (for T.levanderi max. 50%). Since part of the T.levanderi population was actively dividing (20% of the standing stock was found as paired cells) their suspended concentration decreased slower than that of Chaetoceros spp., although the daily sedimentation of the latter species was only about 30% of the standing stock. T.levanderi occured in chains in the water column but only single cells were found in sedimented material and paired cells were never found in the trap samples. Chaetoceros spores were rare in the water column and only sporadically collected by the sediment traps. The relative sedimentation rate of all other species was less than 5% per day. The settling velocity of the cells was estimated in different independent ways to be about 40-60m/d. This high sinking speed was attributed to aggregate formation. The results indicate that aggregate formation is not only species-specific but also differs between life-stages within one species. Variability of sedimentation rates on a timescale of hours was high, suggesting a diurnal pattern. Sedimentation did not change the vertical distribution patterns, indicating that cells were sinking with similar rates from all depths. The advantages of a Lagrangian sampling strategy (time series measurements 1n the vicinity of a free drifting buoy) for investigating phytoplankton development in time are evaluated and compared to a sampling at a moored station (Eulerian approach). In an environment that exhibits an intense patchiness even at spatial scales of lOOm, as encountered in this study, the influence of advection and patchiness on a time-series with a resolution of hours to days can not be neglected even if the Lagrangian approach is followed. Furthermore, in this study the variability of var1ous parameters measured in an Eulerian mode was not generally higher than that following the Lagrangian one, as one would have expected.

Description: In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zur Verteilung des elektrischen Widerstandes in den südlichen zentralen Anden vorgestellt. Gestützt auf eine breite Datenbasis konnten mit Hilfe von ein- und überwiegend zweidimensionalen Modellierungen für Daten der Magnetotellurik und der Erdmagnetischen Tiefensondierung Modelle zur Verteilung des elektrischen Widerstandes in der andinen Kruste erstellt werden. Sie erlauben qualitative und quantitative Aussagen zur elektrischen Struktur in der Kruste. Im Andensegment von 21° bis 25° S wurden für einzelne Meßpunkte und für fünf mehrere 100 km lange Profile aus Nord-Chile, Süd-Bolivien und Nordwest-Argentinien Leitfähigkeitsmodelle erarbeitet. Elektromagnetische Untersuchnungen werden an einem aktiven Kontinentalrand durch den ’Küsteneffekt’ stark erschwert. Um den Küsteneffekt zu berücksichtigen, wurde der Pazifische Ozean bei einem zweidimensionalen Modell für ein Profil von der Küste bis in die Hochkordillere als ’Randbedingung’ mitmodelliert. Aus drei zweidimensional modellierten W-E-Profilen konnte ein alle morphostrukturellen Einheiten der Anden querendes Gesamtmodell auf der Breite von ca. 21°30’ S abgeleitet werden. Folgende Hauptmerkmale werden im Modell von W nach E beobachtet: • Unterhalb der Küstenkordillere ist der Widerstand mit größer als 3000 ihn relativ hoch. In diesem Bereich wird aber parallel zur Streichrichtung ein guter Leiter in der oberen Kruste gefunden, der lamelliert vorliegen muß. • Der Widerstand der ’normalen’ andinen Kruste ist bis in große Tiefen mit Werten von 50 bis 200 Ωm relativ gering. • Eine große Leitfähigkeitsanomalie liegt unterhalb der Westkordillere in geringer Tiefe. Sie erreicht eine integrierte Leitfähigkeit von ca. 25000 S. • Eine weitere Leitfähigkeitsanomalie mit einer integrierten Leitfähigkeit von ca. 14000 S wird unterhalb des Altiplano in der unteren Kruste beobachtet. Sie steigt von W nach E in die obere Kruste auf, und die integrierte Leitfähigkeit nimmt im westlichen Teil der Ostkordillere deutlich zu. Die Anomalie endet abrupt östlich von La Quiaca (ca. 65°30’ W). Im Ostteil der Ostkordillere wird ein relativ hoher Widerstand (ca. 500 Ωm) von der Oberfläche bis in große Tiefen beobachtet. • Das Vorland der Anden ist durch eine gut leitende Bedeckung charakterisiert. Der Widerstand der Lithosphäre nimmt von W nach E auf mehr als 3000 Ωm zu. Als Ursache der erhöhten elektrischen Leitfähigkeit werden für den guten Leiter unter der Küstenkordillere Kluftsysteme angesehen, in denen das in der subduzierten Platte vorhandene freie Wasser aufsteigt. Der extrem gute Leiter unter der Westkordillere kann im Einklang mit seismischen und gravimetrischen Untersuchungen als partiell geschmolzene Kruste interpretiert werden. Die Leitfähigkeitsanomalie unterhalb des Altiplano und der westlichen Ostkordillere könnte hingegen teilweise durch massive Vererzungen aber auch durch tektonische Ursachen begründet sein, wie z.B. tiefreichende Auf- und Abschiebungshorizonte, in denen Fluide vorhanden sind.

Description: The purpose of the present work is the research regarding the distribution of the electrical resistivity in the southern part of Central Andes. Supported by a considerable database and with the aid of one- and two-dimensional modelling tools developed for magnetotelurics and deep geomagnetical sounding, several models of the distribution of the electrical resistivity in the Andean crust were developed. They allow qualitative and quantitative insights related to the electrical structure within it. In the Andean segment between 21° and 25° S, several isolated measure stations and five regional profiles each of several 100 km length were processed to establish conductivity models for northern Chile, southern Bolivia and northwestern Argentina. Within this research work the ’coast effect’ at an active plate margin has to be taken into account and for this purpose, the Pacific Ocean was included as a boundary condition in a 2D model extending from the Pacific up to the High Andes. Based on three 2D modelled E-W oriented profiles, a greater model could be derived that involves all the present morphostructural units at a latitude of 21° 30’ S. These models showed mainly that: • below the Coastal Cordillera, the resistivity ranging within 3000 Ωm is comparatively high. Nevertheless, in this region a strike-parallel oriented conductor in the upper crust could be identified, which has to be lamellated. • down to great depths the resistivity of the ’normal’ Andean crust is relatively small, having values of 50 to 200 Ωm. • beneath the Western Cordillera, a shallow conductivity anomaly reaches total conductance of about 25000 S. • another conductivity anomaly with a total conductance of ca. 14000 S has been identified in the lower crust below the Altiplano. This anomaly reaches shallower levels to the east, and in the western part of the Eastern Cordillera, the total conductance increases. Eastwards of La Quiaca (ca. 65° 30’ W) the anomaly terminates abruptly. In the eastern part of the Eastern Cordillera a relatively high resistivity from the surface down to great depths was observed. • the Andean foreland shows a cover with good conductivity values. Beneath, the resistivity increases downward up to more than 3000 ßm from W to E. As a cause of the increased conductivity beneath the Coastal Cordillera, joint systems could account for the uprise of free water generated during the subduction of the Nazca plate. The extremely good conductor below the Western Cordillera can be interpreted together with gravity and seismic evidences as a partial melted crust. Besides, the conductivity anomaly beneath the Altiplano and the western Eastern Cordillera can be explained partly through the existence of ore deposits but also in terms of thrust tectonics, where the detachment zones are characterized by the presence of fluids.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Für die dreidimensionale Konstruktion und Visualisierung gestörter geologischer Schichtverbände wurde ein Systemverbund zur graphisch-interaktiven 3D-Flächenmodellierung auf der Basis geologischer Profildaten geschaffen. Die Verifizierung des Systems erfolgte anhand der Konstruktion eines 3D-Flächenmodells der Erftscholle (Niederrheinische Bucht). Zunächst wird die geologische Entwicklung und die heutige Situation des Untersuchungsgebietes beschrieben. Es werden auf die verwendete Datenbasis, bestehend aus Profilen, Bohrungen und Tiefenlinienpläne sowie die Interpretation, Aufarbeitung, Erfassung und Verwaltung der Daten eingegangen. Es schließt sich die Erläuterung des Systemverbundes an, der unter einer programmierbaren Anwenderoberfläche sowohl kommerzielle als auch freie Software vereinigt. Dieses anwendungsspezifisch gestaltbare System vereinigt Funktionen des Datenbankmanagements, der Visualisierung und der interaktiven 3D-Flächenkonstruktion auf CAD-Basis miteinander. Der offene modulare Aufbau des Systemverbundes ermöglicht die Anpassung an die spezifischen geologischen Anforderungen und die aktuellen Aufgabenstellungen. Dabei erlaubt die Interaktivität bei der Konstruktion und Visualisierung das Einbringen von Fachkenntnissen und Zusatzwissen in den Modellierungsprozess sowie eine gezielte Analyse komplexer 3D-Sachverhalte. Methodische Grundlagen der angewendeten Flächenkonstruktion auf der Basis irregulärer Dreiecksvermaschungen werden erläutert, und auf unterschiedliche Ansätze der Triangulierung eingegangen. Die Approximation natürlicher Flächen geschieht dabei durch ebene polygonale Facetten. Aufbauend auf diesen Grundlagen erfolgt die 3D-Flächenkonstruktion ausgewählter Schicht- und Störungsflächen aus dem Bereich der Erftscholle. Die einzelnen Arbeitsgänge von der Datenselektion über die Konstruktion bis zur Analyse des Flächenverbandes werden besprochen, um sowohl die gewählten Konstruktionsansätze, als auch die Funktionalität des Systemverbundes zu beschreiben.

Description: A soft and hardware system was combined for construction and visualisation of faulted geological strata units. Based on geological cross-sections, the system enables the graphical interactive 3D-surface modeling. By constructing the 3D-layermodel of the Erftblock (Lower Rhine Basin, Germany) the system was verified. First a description of the geological evolution and the present situation of the exploration area is provided. In addition the used data will be explained. This consists of cross-sections, wells, isopleth maps as well as the interpretation, processing, recording and management of the data. Then follows an illustration of the system. It joins commercial and free software under a programable user interface, which allows an optimisation of this tool depending on the necessary applications. The system unifies functions of database management, 3D-visualisation and interactive 3D-construction based on CAD-methods. The open and modular design of the system enables the adaption to specific geological requirements and current tasks. In particular, the interaction in terms of construction and visualisation allows the insertion of expert knowledge and additional facts into the modeling process. It also provides the possibility for exact analysis of complex 3D-objects. Methodical elements of the used construction process that are based on irregular triangulation will be explained. References to diferent approaches of triangulation will be revealed. In this work the approximation of natural surfaces is realized by means of flat and polygonal facets. This method form the base of the 3D-construction of the Erftblock, by which certain selected fault- and strata-boundaries are considered. To describe the function of the system and the approach for construction the singel steps of modeling will be pointed out. The process of modeling consists of data selection, construction, and finaly the analysis of the 3D-surface arrangement.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Eine effektive Methode für die Interpretation verschiedener geophysikalischer Daten ist die kombinierte Auswertung der unterschiedlichen Messungen. Eine wichtige Grundlage für die kombinierte Auswertung seismischer und gravimetrischer Daten sind empirische Korrelationsbeziehungen zwischen der seismischen Geschwindigkeit und der Dichte. In Regionen mit extrem großen Krustenmächtigkeiten und hohen Temperaturen läßt sich mit bekannten Geschwindigkeit-Dichte-Relationen kein übereinstimmendes Modell aus den seismischen und gravimetrischen Daten ableiten. Auf der Basis von in der Literatur veröffentlichten Labordaten wurde das Verhalten der Dichte und der seismischen Geschwindigkeit von kristallinen Gesteinen unter dem Einfluß von Druck und Temperatur systematisch untersucht. Die Untersuchungen beinhalten auch den Temperaturbereich der partiellen Aufschmelzung der verschiedenen Gesteine. Druck und Temperatur haben einen entgegengesetzten Effekt auf die seismische Geschwindigkeit. Druckerhöhung bewirkt im allgemeinen eine Zunahme der Geschwindigkeit, Temperaturerhöhung führt zu einer Erniedrigung. Bei Erreichen der Schmelztemperatur wird eine drastische Geschwindigkeitsabnahme beobachtet, die bis über 50% betragen kann. Der Einfluß von Druck und Temperatur auf das Verhalten der Dichte ist, im Vergleich zur Geschwindigkeit, sehr viel geringer. Bei Temperaturerhöhung bis zur partiellen Aufschmelzung werden Dichteänderungen von unter 5% beobachtet. Um eine ausreichende Anzahl von Daten für die Entwicklung einer temperaturabhängigen Geschwindigkeit-Dichte-Relation zur Verfügung zu haben, wird aus den vorhandenen Labordaten das Verhalten der Geschwindigkeit unter extremen Temperaturbedingungen mit Hilfe von Modellrechnungen extrapoliert. Auf der Basis der vorhandenen chemischen Analyse wird für verschiedene Gesteine die initiale Schmelztemperatur und der Anteil der Schmelze bestimmt. In einem weiteren Schritt wird mit Hilfe eines einfachen Modellansatzes die Änderung der Geschwindigkeit bei partieller Aufschmelzung berechnet. Aus den so gewonnenen Daten wird eine temperaturabhängige Geschwindigkeit-Dichte-Relation und eine Geschwindigkeit-Dichte-Relation in Abhängigkeit des Schmelzanteils abgeleitet. Für die kombinierte Auswertung von seismischen und gravimetrischen Profildaten wurde ein Programmsystem zur Umrechnung von Raytracing-Geschwindigkeitsmodellen in Dichtemodelle geschrieben. Für die Umrechnung können verschiedene Geschwindigkeit-Dichte-Relationen benutzt werden. Das Dichtemodell kann über eingebundene Optimierungsalgorithmen an die gemessene Schwerekurve angepaßt werden. Die Anwendung der temperaturabhängigen Korrelationsbeziehungen zwischen Dichte und Geschwindigkeit wird am Beispiel von gravimetrischen und seismischen Profildaten aus dem Bereich der zentralen Anden zwischen 21° S und 24° S vorgestellt. Die Profildaten kreuzen einen Krustenbereich des Andenorogens, der von einem extremen Schwereminimum und einer großen Krustenmächtigkeit geprägt ist. Geothermische Modellrechnungen ergeben extreme Temperaturverhältnisse im Tiefenbereich der mittleren und unteren Kruste. Das refraktionsseismische Modell der andinen Kruste zeigt ausgeprägte Zonen erniedrigter Geschwindigkeit (LVZ) in der mittleren und unteren Kruste. Die niedrigen Geschwindigkeiten, verbunden mit der extremen Krustenmächtigkeit ergeben bei der Umrechnung der refraktionsseismischen Modelle in Dichtemodelle mit normalen Geschwindigkeit-Dichte-Relationen eine deutliche Überkompensation des Schwereminimums. Mit der temperaturabhängigen Geschwindigkeit-Dichte-Relation läßt sich eine gute Anpassung an die gemessene Schwerekurve erreichen. Mit dem Ergebnis der Anpassung kann der Grad der partiellen Aufschmelzung der andinen Kruste bestimmt werden. Der Anteil der partiellen Schmelze in den LVZ der Kruste im Bereich unter der Westkordillere kann, abgeleitet aus den Modellrechnungen, bis zu 20% betragen.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Zur Untersuchung der Krustenstruktur der Zentralen Anden ist in den Jahren 1982 bis 1989 ein Netz von größtenteils gegengeschossenen refraktionsseismischen Profilen vermessen worden, deren Auswertung und Interpretation Gegenstand dieser Arbeit ist. Die abgeleiteten Krustenstrukturen und -mächtigkeiten wurde durch eine tektonische Bilanzierung modelliert. Aus den drei in N-S Richtung verlaufenden Profilen in der Küstenkordillere, der Präkordillere und auf der argentinischen Puna, drei W-E Profilen von der Küste bis zur Puna (24°S), bis zur Westkordillere (22 °S) und über das gesamte Andenorogen bis zum Chaco in Bolivien (21 °S), sowie von der Kupfermine Chuquicamata ausgehenden Profilen und einer Fächerbeobachtung, wurde eine starke Variation der Kruste sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung abgeleitet. Eine deutliche Diskontinuität in 40 km Tiefe unter der Küstenkordillere wird als Moho der subduzierten ozeanischen Nazca Platte interpretiert. Sie taucht nach Osten ab und läßt sich in den refraktionsseismischen Beobachtungen bis zum chilenischen Längstal und möglicherweise bis zur Präkordillere verfolgen. Eine eindeutige Interpretation der Diskontinuitäten in 50-55 km Tiefe unter dem Längstal und in 60-70 km Tiefe unter der Präkordillere ist allerdings nicht möglich. Es kann sich hier um die ozeanische Moho oder abgeschuppte Teile davon oder um eine, möglicherweise in Bruchstücken vorhandene, kontinentale Moho handeln. Die kontinentale Kruste im Forearc zeigt im Westen eine sehr hohe Durchschnittsgeschwindigkeit von 6.6 km/s, die bis zur Präkordillere auf 6.2 km/s abfällt. Die Mächtigkeit steigt von 30 km in der Küstenkordillere auf 60-70 in der Präkordillere an. Es kann eine Unterteilung in eine durch hohe seismische Geschwindigkeiten gekennzeichnete obere und mittlere Kruste, die die mesozoische Kruste in diesem Bereich repräsentiert, und eine tiefere Kruste, überwiegend durch Zonen geringer Geschwindigkeit (LVZ) geprägt, vorgenommen werden. In der östlich angrenzenden Westkordillere, dem heutigen magmatischen Bogen, sind nur auf dem südlichen Profil deutliche Anzeichen für eine Kruste/Mantel Grenze in 60 km Tiefe vorhanden. Weiter nördlich muß von einer starken Absorption der seismischen Wellen und daraus abzuleitender geringer Durchschnittsgeschwindigkeit (6.0 km/s) bis in etwa 70 km Tiefe ausgegangen werden, ohne daß eine Moho zu erkennen ist. Im Backarc sind der Abfall der Moho von 40 km unter dem Subandin auf etwa 70 km am Ostrand des Altiplano sowie Zonen hoher Geschwindigkeit (6.8 km/s) in der Oberkruste der Ostkordillere mit darunterliegender LVZ die wichtigsten Merkmale der Krustenstruktur. Die Überschiebungsstrukturen und die heutige Krustenmächtigkeit im Backarc konnten durch eine tektonische Modellierung ("crustal balancing") mit einer Verkürzung von 320 km seit der Oberkreide und einer Ausgangskrustenmächtigkeit von 35 km modelliert werden. Die Bereiche hoher Geschwindigkeit in der Ostkordillere werden als Unterkrustenmaterial interpretiert, das nach Osten auf das Vorland überschoben wurde und damit zu einer Krustenverdopplung geführt hat. Etwa 20% des heutigen Krustenvolumens, entsprechend der tieferen Kruste im Forearc und unter dem magmatischen Bogen, kann, unter der Annahme von 320 km tektonischer Verkürzung seit der Oberkreide, nicht durch tektonische Krustenverdickung erklärt werden. Diese tiefere Kruste, die durch extreme Krustenparameter wie geringe seismische Geschwindigkeit und hohe elektrische Leitfähigkeit gekennzeichnet ist, muß als Mischzone von Material unterschiedlicher Herkunft angesehen werden, wobei tektonisch erodiertes Material vom Kontinental rand, serpentinisiertes Mantelmaterial sowie magmatisches Material am Aufbau dieses Krustenstockwerkes beteiligt sein können. Südlich von 21 °S ändern sich die tektonischen Strukturen und die Krustenmächtigkeit und sowohl die Verkürzungsbeträge als auch das gesamte Krustenvolumen gehen nach Süden, im Bereich der flachen Subduktion, deutlich zurück. Für den lithosphärischen Mantel muß eine Verkürzung um den gleichen Betrag wie für die Kruste vorausgesetzt werden, die einen Transport dieses Materials in tiefere Mantelzonen erforderlich macht.

Description: The object of this paper is the evaluation and interpretation of a net of mainly reversed seismic refraction profiles measured from 1982 to 1989 to investigate the crustal structure of the Central Andes. The derived crustal structure and crustal thickness was then modelled by a tectonic balancing method. A strong variation of the crustal parameters has been derived by three N-S profiles in the Coastal Cordillera, the Precordillera and the Argentine Puna, three W-E profiles from the coast to the Puna (24 °S), to the Western Cordillera (22 °S) and crossing the entire Andes up to the Bolivian Chaco (21 °S) as well as by profiles and fan recordings referring to the Chuquicamata copper mine. A clear discontinuity at 40 km depth below the Coastal Cordillera is interpreted as the Moho of the subducted oceanic Nazca plate. The plate dips to the east and can be observed by the seismic refraction data up to the Longitudinal Valley and possibly up to the Precordillera. The continental crust in the forearc has a very high average velocity of 6.6 km/s, descending to 6.2 km/s in the Precordillera. A division into a high velocity upper and middle crust, representing the mesozoic crust in this area, and a deeper crust, mainly represented by low velocity zones (LVZ), can be done. Only in the southern profile of the eastern adjacent Western Cordillera, the actual magmatic arc, a crust/mantle boundary can be observed at 60 km depth. Further north a strong absorption of the seismic waves must be assumed that leads to a low average velocity (6.0 km/s) down to 70 km depth, but a Moho is not observed. In the backarc, a dip of the Moho from 40 km below the Subandean Ranges to about 70 km at the eastern margin of the Altiplano as well as zones of high velocities (6.8 km/s) in the upper crust of the Eastern Cordillera followed by a thick LVZ are the main features of the crustal structure. The thrust structures and the actual crustal thickness in the backarc have been modelled by a crustal balancing with 320 km of shortening since the Upper Cretaceous and an initial crustal thickness of 35 km. The areas of high velocity in the Eastern Cordillera are interpreted as lower crustal material overthrusted upon the foreland and which thereby produced a crustal doubling. The deeper crust below the forearc and the magmatic arc, about 20% of the actual crustal volume, cannot be explained by the crustal shortening. This deeper crust must be seen as a mixture of material of different provenience as tectonically eroded material from the continental margin, transformed mantle material and magmatic underplated material. South of 21 °S the tectonic structures as well as the crustal thickness change in a way that the shortening values and the total crustal volume decrease strongly towards the south where the subduction angle tends to be subhorizontal. The same amount of shortening must be assumed for the mantle lithosphere which requires a transport of material into the deeper mantle.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Es wird ein 3D-Dichtemodell der Nördlichen Kalkalpen vorgestellt, das sich auf eine breite Datenbasis von Ergebnissen aus der Gravimetrie, der Reflexionsseismik, der Refraktionsseismik und von Bohrlochmessungen stützen kann. Das Modell erfaßt die oberflächennahen Störmassen durch die Verwendung der Bougueranomalie mit variablem Dichteansatz (Meurers et al., 1989) und berücksichtigt eine Moho, deren Struktur unter Verwendung einer Kombination von direkten und indirekten, gravimetrischen 3D-Verfahren auf der Basis der gravimetrischen und seismischen Ergebnisse berechnet wurde. Zusammen mit den Informationen aus der Reflexionsseismik konnten mit diesem Konzept alle wesentlichen, bekannten Strukturen zwischen der topographischen Oberfläche und der Moho in die Modellierungen integriert werden. Das vorgestellte 3D-Dichtemodell erlaubt eine • Analyse der gravimetrischen Krusten- und Mantel-Effekte, sowie eine • Analyse der Qualität der Bougueranomalie mit variablem Dichteansatz. Voruntersuchungen, die Erstellung der nötigen Hilfsmittel zur Berechnung des 3D-Modells und dessen Diskussion brachten die folgenden Resultate: • Eine Zusammenstellung der im Untersuchungsgebiet vorkommenden Gesteinsdichten, basierend auf Handstücken, Dicht elogs und Ergebnissen der seismischer Teufenwandlung und der statistisch behandelten Geschwindigkeit slogs, wird vorgelegt. • Die 2D-Modellrechnungen im Vorland zeigen, daß Dreieckszonen (triangle zones) gravimetrisch nicht direkt nachweisbar sind. Auch eine altersabhängige Dichteverteilung der einzelnen Molasseeinheiten erzeugen nur sehr geringe gravimetrische Effekte. Die Bausteinschichten sind dagegen in oberflächennaher, steiler Lagerung gravimetrisch auflösbar. Sie können als ’’tektonische Indikatoren” in ein lokales 3D-Modell integriert werden. Im regionalen Rahmen sind sie wegen ihres geringen Schwereeffektes aber nicht erfaßbar. • Für die Nördlichen Kalkalpen wird die gravimetrische Auflösbarkeit geologischer Strukturen untersucht und die Aussagefähigkeit von 2D-Modellrechnungen relativiert. • Die geologischen Interpretationen auf den Profilen Grünten - Landeck und Bad Tölz - Innsbruck stehen im Einklang mit den gravimetrischen Daten. Die 2D-Modellrechnungen fordern für Schwereuntersuchungen in diesem Gebiet die Verwendung der Bougueranomalie mit variablem Dichteansatz und die Berücksichtigung der Moho. • Eine das gesamte Untersuchungsgebiet überdeckende Bougueranomalie mit variablem Dichteansatz wird vorgestellt und anhand des Residualschwerefeldes des 3D-Modells diskutiert. • Die unter Verwendung von Daten aus der Reflexionsseismik, Refraktionsseismik und Gravimetrie berechnete Moho unter den Nördlichen Kalkalpen wird vorgestellt. • Der in der Literatur oft verwendete Dichtekontrast an der Moho von 0.4 g/cm3 ist für das Untersuchungsgebiet nicht realistisch. Die Modellrechnungen führen zu einem Kontrast von 0.22 g/cm3 an der Kruste-Mantel-Grenze. • Eine Trennung der Krusten- und Mantel- Effekte im Untersuchungsgebiet ist nicht mit Wellenlängenfilterungen, sondern nur mittels 3D-Modellrechnungen möglich.

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Description: In vielen naturwissenschaftlich-technischen Disziplinen zeigt es sich immer wieder, daß es sehr lohnend sein kann, eine schon als abgeschlossen betrachtete Fragestellung mit neuen methodischen Ansätzen wieder aufzunehmen. So bemerkt man in den technischen Anwendungen eine regelrechte Renaissance der Variationsrechnung, da die damit durchgeführten Computersimulationen helfen, einen Teil der Entwicklungskosten für z.B. Automodelle im Maßstab 1:1 einzusparen. Die topographischen Reduktionsrechnungen, welche als geradezu klassisches Gebiet der Gravimetrie gelten, werden in dieser Arbeit analog dem oben angeführten Gesichtspunkt erneut diskutiert. Dabei werden in den einleitenden Betrachtungen diejenigen Verfahren in einem sehr kurzen historischen Abriß vorgestellt, die sich durch ihre Anwendungsbreite und ausreichende Genauigkeit auszeichnen. Der entscheidende Gesichtspunkt für die erneute Entwicklung von Reduktionsverfahren sind die gerade jetzt im Entstehen begriffenen Höhendatenbanken. Die dort in geeigneter Weise abgespeicherten Daten ersparen dem Gravimetriker in Zukunft die enorm zeitaufwendige Kartendigitalisierung. Ausführlich werden in der Arbeit die beiden neuesten Rechenschemata das • Sideris-Verfahren , das die schnelle Fourier-Transformation (FFT) benutzt, und • eine Methode, die auf der Basis einer Polyeder-Approximation des Geländes arbeitet, erläutert und an synthetischen Beispielen getestet. Eine kritische Gewichtung der Arbeitsresultate hinsichtlich der Verwendung dieser Verfahren und ihrer Weiterentwicklung ergibt folgendes Bild: • Die Verwendung der FFT nach Sider is liefert zwar ein überragend schnelles Verfahren, ist aber durch seine physikalische Äquivalenz zur Massenlinienmethode für die angewandte Gravimetrie zu ungenau. • Die Polyeder -Methode ist von einer exakten Darstellung des Geländes (zumindest in unmittelbarer Stationsumgebung) abhängig und erleidet bei der Anwendung auf Datensätze mit mittleren Höhen einen Genauigkeitsverlust. Die zukünftig verfügbaren Datenbanken, die so oder ähnlich wie das mit TIN bezeichnete Abspeicherungsschema auf gebaut sind, werden für die Polyeder -Methode in idealer Weise verwendbar sein. Denn diese Höhendatenbanken verwenden nicht nur exakte Punkthöhen zur Geländebeschreibung, auch die sehr rechen zeitaufwendige Dreiecksbildung würde damit entfallen. Bis zur Verfügbarkeit solcher Datenbanken kann man aber mit dem in der Arbeit als "kombiniertes System" vorgestellten Kompromiß arbeiten: Die Schnelligkeit der FFT-Methode wird für den Stationsfernbereich ausgenutzt und die Genauigkeit der Polyeder -Methode in der Stationsnähe. Mit diesem Verfahren lassen sich Fehler von weniger als einem Milligal mit durchaus vertretbarem Aufwand erzielen. In den Anwendungen der entwickelten Methoden auf reale Gegebenheiten werden im Falle des Westharzes die oben genannten Eigenschaften bestätigt. Dabei kann man als Ergebnis der Simulation eines TIN -Höhenmodells davon ausgehen, daß die Polyeder -Methode ohne Kompromisse auch auf sehr große Datensätze anwendbar ist, wenn die Dreiecksbildung entfällt. Das Beispiel aus Zimbabwe zeigt, daß man sich mit modernen digitalen Methoden solch ein TIN-Höhenmodell selbst erstellen kann (Digitalisiertablett und angeschlossener PC). Die dann im weiteren diskutierten, modellgebundenen Anwendungen der topographischen Massenreduktionen wurden in erster Linie durch die einfache morphologische Situation des Gebietes provoziert.

Description: In most natural sciences and technology it is sometimes profitable to tackle an old problem which seems to be solved once more with new powerful tools. In finite element computer simulations one can find optimization methods which are based on a very old mathematical discipline called variational calculus. These methods can be used in the automobile industry for instance, for reducing the costs in motor car development. Analogously, in this work, the classical subject of topographic reduction calculations has been tackled with modern algorithmic techniques. Firstly a brief historical overview gives insight into topographical algorithms which are precise enough in calculating and flexible to use. Some remarks about data bases of topographic heights serve as an introduction into geographical information systems. Such systems may be of great help in future topographical work, as they eliminate the time consuming digitalization of topographic maps by hand. The topographical reduction method of Sideris using the fast fourier transform algorithm and a new developed reduction scheme based on an exact polyhedron algorithm and a triangulization of the topography are discussed in detail and tested. The calculations of synthetic topographic models gave varied results: • The method of Sideris works with an enormous speed but as it is physically equivalent to the massline method it is not precise enough for applied gravimetry. • The algorithm using polyhedral bodies needs exact topographical point heights especially in the near surroundings of the gravimetrical station. In future there will be a data base of topographical heights stored in a triangular fashion (triangulated irregular network) called a TIN data base. With TIN the topographical reduction method using the polyhedron formula will be fast enough to handle even big topographical models. As such data bases are not available at present one can use a method developed in this work which combines the positive attributes of both algorithms: The heights far away from the station are calculated with FFT while those in the immediate surroundings with the algorithm using the polyhedron formula. This combined system gives results which are better than 1 mGal and take a considerable short CPU-time. All algorithms are tested with real topographical models of the Harz mountains of West Germany and the Zambezi escarpment of Zimbabwe.

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Description: In der vorliegenden Arbeit wird das Schwerefeld in den südlichen zentralen Anden in Hinblick auf die Vorgänge an einem aktiven, konvergenten Plattenrand untersucht. Es können wesentliche Randbedingungen für die Strukturen und den Stoffbestand der Lithosphäre abgeleitet werden. Die Grundlage dieser Interpretationen bildet die Bearbeitung der gravimetrischen Meßdaten in drei Schritten: • Erstellung einer homogenen, regionalen Datenbasis unter besonderer Berücksichtigung der Vernetzung der Schweredaten und der topographischen Reduktion • Numerische Analyse des Schwerefeldes mit Hilfe von Filterungen, isostatischen Berechnungen und Massenabschätzungen • Durchführung 2-dimensionaler und 3-dimensionaler Modellrechnungen Die wesentlichen Ergebnisse der Bearbeitung des Schwerefeldes der andinen Subduktionszone sind in der Reihenfolge von den tieferen zu den höheren Stockwerken: • Die subduzierte Nazca Platte hat einen maximalen gravimetrischen Effekt von 55 mGal. • Thermische isostatische Prozesse nach Froidevaux ir Isacks (1984) haben einen minimalen Einfluß auf das Schwerefeld. • Die Berechnung regionaler isostatischer Modelle nach Banks et al. (1977) ergibt eine Biegesteifigkeit der Kruste von 1 ∙ 1023 Nm im W-E Segment zwischen 20° S und 22° S und 5 ∙ 1022 Nm im Segment zwischen 22° S und 26° S. • Die Kruste - Mantel - Grenze zeigt entlang der Hochkordillere einen strukturierten Verlauf mit einer maximalen Tiefe von 63 km bei 67.5° W, 23° S. • In dem Gebiet zwischen 23.5° S bis 24.5° S und 68.5° W bis 69.5° W wird im Bereich der Moho eine anomale Geschwindigkeit - Dichte Beziehung registriert. • Die kombinierte Interpretation seismologischer, refraktionsseismischer, gravimetrischer und petrophysikalischer Untersuchungen deutet auf eine Mächtigkeit der kontinentalen Kruste im küstennahen Bereich von 30 - 33 km und einer zunächst mit einem sehr geringen Abtauchwinkel subduzierten ozeanischen Lithosphärenplatte hin. • Die kontinentale Unterkruste zeigt im Untersuchungsgebiet eine geringe Änderung in der Streichrichtung der Anden. • Die Ostgrenze der aus refraktionsseismischen Messungen abgeleiteten, stark aufgegliederten Unterkruste mit sehr geringen Durchschnittsgeschwindigkeiten kann mit Hilfe des Schwerefeldes kartiert werden. Ihre Übereinstimmung mit der Ostgrenze des neogenen bis holozänen Vulkanismus deutet auf einen direkten Zusammenhang zwischen dieser Unterkrustenstruktur und dem rezenten Magmatismus hin. • Die gravimetrisch geforderte Mittelkruste mit Dichten um 2.9 g/cm3 unter der Hochkordillere könnte zum überwiegenden Teil aus Gesteinen einer präandinen Unterkruste bestehen. • Die gravimetrische Modellierung der Schichten mit schon oberflächennah sehr hohen Geschwindigkeiten im Bereich Küstenkordillere und Längstal in Kombination mit Massenabschätzungen zeigt, daß nur der obere maximal 5 km mächtige Teil der modellierten Körper für die Anomalien im Residualfeld verantwortlich ist. Die tieferliegenden Massen erzeugen zusammen mit der Unterkrustenstruktur im wesentlichen den regionalen Trend im Schwerefeld. • Die bedeutendste Struktur im residualen Schwerefeld, das langgestreckte Maximum südöstlich von Calama, ist vermutlich ein relativ einheitlicher, paläozoischer Gesteinskomplex in 10 bis 20 km Tiefe. • Modellrechnungen und Massenabschätzungen im Bereich des rezenten magmatischen Bogens lassen auch aufgrund des Schwerefeldes die Anwesenheit von kleineren, partiell geschmolzenen Magmenreservoiren in der oberen Kruste möglich erscheinen. • Im andinen Vorland ist im Schwerefeld deutlich zwischen dem SANTA BARBARA SYSTEM und dem fold and thrust belt zu unterscheiden. Auf der Basis des regionalen Schwerefeldes konnten bisher unbekannte Krustenstrukturen aufgezeigt werden. Trotz der Einschränkungen, die sich aus den mangelnden oder nicht existenten Randwerten ergeben, konnte ein plausibles Strukturmodell des Untergrundes des Andenorogens erstellt werden.

Description: The present work deals with the gravity field in the Southern Central Andes in regard to the processes at an active convergent margin. Substantial boundary conditions can be deduced for the structure and the material parameters of the lithosphere. This interpretation is based on the processing of the gravity data in three steps: • Preparation of a homogeneous, regional data base considering especially the connection of the different gravity networks and the topographic reduction. • Numeric analysis of the gravity field with the aid of filtering procedures, isostatic calculations and excess mass estimations. • Realization of 2-dimensional and 3-dimensional model calculations. The main results of the analysis of the gravity field at the Andean subduction zone considered from the lower to the higher levels are: • The subducted Nazca slab has a gravity effect not exceeding 55 mGal. • Processes of the thermal compensation model by Froidevaux fc Isacks (1984) have an insignificant effect on the gravity field. • The calculation of regional isostatic models according to Banks et al. (1977) results in a crustal flexural rigidity of 1 • 10 23 Nm in the W - E segment between 20° S and 22° S, and 5 • 10 22 Nm between 22° S and 26° S. • The crust - mantle boundary shows undulations along the High - Cordillera with a maximum depth of 63 km at 67.5° W, 23° S. • In the region between 23.5° S - 24.5° S and 68.5° W - 69.5° W a level with a anomalous velocity - density relationship exists near the M – discontinuity. • The combined interpretation of seismological, refraction seismic, gravimetric and petrophysical investigations points to a thickness of the continental crust near the coast of 30 - 33 km. There the dip of the subducted plate seems to have a very low angle. • In the area under investigation the lower continental crust shows only little variations in the general strike direction of the Andean orogen. • According to the seismic investigations the lower Andean crust is highly structured and has a small mean velocity. The easternmost limit of this lower crust can be mapped with the aid of the gravity field. Its agreement with the limit of the neogene to holocene volcanism points to a direct relation between this structured lower crust and the recent, magmatism. • The postulated crustal layer with densities about 2.9 g/cm 3 beneath the High - Cordillera, which is necessary for the gravity fitting, may consist mainly of rocks of a preandean lower crust. • The 3D - modelling of the layers with high velocities near the surface under the Coast Range and the Longitudinal Valley in combination with mass estimations shows, that only the uppermost 5 km of the modelled structure are relevant for the anomalies seen in residual gravity fields. The deeper masses produce, in combination with the structure of the lower crust, mainly the regional trend of the gravity field. • The most important feature in the residual gravity fields, the pronounced regional maximum southeast of Calama, is presumably a relatively homogeneous, paleozoic rock complex in the depth range of 10 to 20 km. • The results of modelling and mass calculations in the area of the recent magmatic arc could possibly account for smaller, partly molten magma reservoires in the upper crust. • The gravity field distinguishes well between the Santa Barbara System and the Bolivian fold and thrust belt along the Andean Foreland. Based on the regional gravity field new structures in the lithosphere were detected. Besides the restriction of the limited boundary constraints it was possible to establish a plausible structural model of the Andean orogen.

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Description: Im Bereich der westlichen Poebene stoßen die aus der Kollision der adriatischen und der europäischen Platte hervorgegangenen Gebirge der Alpen und des Apennin mit ihren gegensätzlichen Vergenzen unmittelbar aneinander. Diese in unterschiedlichen Zeiten entstandenen Orogene näher zu untersuchen, war das Ziel der in den Jahren 1983 und 1986 auf dem Südsegment der Europäischen Geotraverse (EGT) durchgeführten umfangreichen refraktionsseismischen Messungen. Zusammen mit älteren refraktionsseismischen Daten bilden diese die Grundlage für die vorliegende Arbeit, die sich mit den Strukturen der die nordwestliche Adriaplatte umgrenzenden Gebirgszuge der Südalpen und des Nordapennin auseinandersetzt. Zusammen mit den Ergebnissen der reflexionsseismischen Messungen bestätigen die refraktionsseismischen Messungen, daß der nordwestliche Teil der adriatischen Platte im Westen und Norden randlich der europäischen Platte aufliegt. Entlang der EGT-Hauptlinie kann auf eine Fortsetzung von Krustenmaterial der europäischen Platte in 45 - 65 km Tiefe bis weit unter die Südalpen geschlossen werden. Die resultierende Krustenüberlappung mit ihren keilförmigen und stark asymmetrischen Strukturen weist Ähnlichkeiten sowohl mit der Situation in den Westalpen als auch mit deijenigen in den Pyrenäen auf. Eine Krustenbilanz im europäischen Teil der Alpen entlang der EGT-Hauptlinie unter Berücksichtigung geologischer Randbedingungen ergibt, daß die tiefe Alpenwurzel vollständig mit europäischem Material gefüllt ist und ihre Ausbildung im Neogen stattfand. Die adriatische Platte zeigt eine sehr prägnante Fragmentierung, so daß sich hier das Bild eines Stapels lithosphärischer Einheiten ergibt. Die einzelnen Fragmente können entsprechend ihrer geographischen Lage und ihrer Reihenfolge im Stapel in eine ligurische Einheit, eine Poebenen- und eine Südalpen-Einheit, welche wiederum auf der europäischen Einheit liegt, unterteilt werden. Unter dem Nordrand des Nordapennnin legen die geophysikalischen Ergebnisse eine intrakontinentale Subduktion nahe. Der damit verbundene Abscherungshorizont durchschneidet die gesamte Kruste wie auch einen Teil des obersten Mantels. Eine Bewegung an diesem Storungssystem muß zu einem Aufsteigen des fragmentierten Randes der Adriaplatte bis einschließlich des obersten Mantels führen. Eine Folge davon kann die in dem oberen Krustenniveau der Toskana zu beobachtende und sich in die externen Bereiche verlagernde Extensionstektonik sein. Die spät-miozäne und pliozäne Überschiebung dieses lithosphärischen Keils ist das Endstadium der orogenen Entwicklung im Nordapennin nach der paläogenen ozeanischen Subduktion und der Ausbildung eines Keils kontinentaler Kruste im frühen und mittleren Miozän. Eine Krustenbilanz entlang der EGT-Hauptlinie ergibt eine Verkürzung von mindestens 90 km, die seit dem Torton stattgefunden haben muß. Zu den geophysikalischen Ergebnissen gehören im einzelnen: Aufgrund der hohen Dichte der seismischen Information konnte entlang der EGT-Hauptline ein detailliertes raytracing-Modell erarbeitet werden, aus dem die folgenden Punkte abgelesen werden können: ► Unter dem nördlichen Teil der Poebene erreicht die Krustenmächtigkeit ein Minimum von 29 -30 km. ► Etwa 20 km nördlich des Po beginnt die adriatische Moho mit einem Winkel von rund 10 - 14° nach Süden einzufallen. Sie erreicht an ihrer südlichsten nachzuweisenden Position, 20 km nördlich der Küstenlinie, eine Tiefe von etwa 55 km. ► Die Moho besitzt unter dem ligurischen Küstenbereich eine Tiefe von 20 - 22 km. Sie ist bis 25 km nördlich der Küste in einer Tiefe von 22 - 24 km nachweisbar. Es folgt, zusammen mit dem letztgenannten Punkt, eine krustale Verdopplung unter dem Hauptkamm des Nordapennin. ► Unter dem nördlichen Rand des Nordapennin sind in der Kruste extrem niedrige Geschwindigkeiten anzutreffen. In einer Tiefe von 8-11 km nimmt die Geschwindigkeit auf 4.0 km/s ab. Eine Zone niedriger Geschwindigkeit (LVL) setzt sich unter südlichem Einfallen zumindest bis in Tiefen von 25 km fort. Die Durchschnittsgeschwindigkeit für die gesamte Kruste ist mit 5.7 km/s außergewöhnlich gering. ► Am Übergang von der Poebene zu den Südalpen existiert ein Sprung in der Moho-Tiefe von 6-8 km. Die Moho der Südalpen erstreckt sich in relativ flacher Lagerung in 36 - 42 km Tiefe nordwärts bis etwa 20 - 25 km nördlich der Insubrischen Linie. ► Unter dem südlichen Teil der Südalpen befindet sich in rund 10 - 15 km Tiefe eine LVL, in der die Geschwindigkeit maximal 5.6 km/s beträgt. ► Das südliche Einfallen der europäischen Moho unter den Schweizer Alpen setzt sich bis unter die Südalpen fort. Die größte Tiefe wird mit rund 65 km knapp südlich der Insubrischen Linie erreicht. Es folgt damit unter den Südalpen und einem Teil der angrenzenden Schweizer Alpen eine weitreichende krustale Überlappung. Aus der Interpretation der Fächer und Profile außerhalb der EGT-Hauptlinie folgt weiterhin: ► Die Moho setzt sich im ligurischen Küstenbereich östlich der Hauptlinie in einem Tiefenniveau von 20 - 25 km um zumindest 100 km bis Viareggio fort. Sie ist bis 20 - 30 km landeinwärts nachweisbar. ► Nach Westen setzt sich die Moho in demselben Tiefenniveau bis unter das Penninikum der Seealpen und unter das südliche Piemont fort. Der Übergang von der adriatischen zur europäischen Platte läßt sich dort nicht in der Konfiguration der Moho-Tiefen beobachten. ► Die Krustenstruktur im Piemont erscheint südlich des Monferrato tektonisch stark gestört. ► Am südlichen Rand der Südalpen setzt sich der Versatz der Moho östlich der Hauptlinie in den östlichen Teil der Südalpen fort. ► An der Grenze zwischen Südalpen und Schweizer Alpen setzt sich östlich des Hauptlinie die Überlagerung der adriatischen Moho über die tiefe europäische Moho zumindest bis zur Judicarien-Linie fort. Das auf der EGT-Hauptlinie entwickelte seismische Strukturmodell wurde auf seine Vereinbarkeit mit dem Schwerefeld überprüft. Die Dichtewerte des Startmodells wurden aus den seismischen Geschwindigkeiten nach einer Standard-Beziehung ermittelt. Zunächst wurde ein Optimierungsverfahren nach der Evolutionsstrategie angewendet. Eine zusätzlich durchgeführte 'trial and error* Modellierung ergab im wesentlichen dieselben Ergebnisse und bestätigte damit die Einsatzmöglichkeiten des Optimierungsverfahrens. Als Ergebnisse sind zu nennen: ► Die Modellierung des Kontaktes der europäischen zur adriatischen Kruste aufgrund des seismischen Modells ist mit Abweichungen der Dichte von unter 0.05 g/cm3 vom Startmodell möglich. ► Die Modellierung des Überganges von der Poebene zum Nordapennin ist problematischer. Es ergibt sich aus dem Startmodell aufgrund der dort bis in die mittlere Kruste seismisch gut belegten niedrigen Geschwindigkeiten ein signifikantes Massendefzit. ► Unter der Poebene befindet sich unterhalb der Moho eine positive Dichteanomalie, deren Wirkung in etwa mit der einer schon früher postulierten Dichteanomalie übereinstimmt. ► Über die Existenz und Ausdehnung der bis in Tiefen von 65 km bzw. 60 km liegenden Krustenwurzeln unter den Südalpen und unter dem Nordapennin kann keine eindeutige Aussage getroffen werden. Die Krustenstruktur wurde weiterhin mit der Verteilung der Hypozentren der Beben verglichen. Hierfür wurden Daten der nationalen seismologischen Stationsnetze aus Italien und der Schweiz untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse sind: ► Die größte Konzentration von Hypozentren tritt an dem Sprung von der flachen Moho im ligurischen Küstenbereich zur tiefen Moho unter dem nördlichen Nordapennin auf. ► Die tiefen Hypozentren (Tiefe ≥ 20 km) sind in den Bereichen zu finden, in denen die Krustenmächtigkeit groß (Tiefe ≥ 40 km) ist. ► Die quasi-kontinuierliche Tiefenverteilung der Hypozentren bis in 50 km Tiefe unter dem nördlichen Nordapennin läßt dort auf eine hohe Rigidität und damit vermutlich auf ungewöhnlich niedrige Temperaturen schließen.

Description: The mountain chains of the Alps and the Northern Apennines, which developed from the collision of the Adriatic and the European plate, border each other in the area of the western Po-plain with opposite vergences. In order to investigate these different orogenes extensive seismic refraction measurements were carried out in the southern segment of the European Geotraverse (EGT) in the years 1983 and 1986. Combined with older refraction profiles they served as a basis for this thesis, which investigates the structures of the mountain ranges that encircle the northwestern Adriatic plate, the Southern Alps and the Northern Apennines. Together with the results of seismic reflection studies the seismic refraction measurements confirmed that the northern and western margin of the northwestern part of the Adriatic plate is lying onto the European plate. Along the EGT-mainline a continuation of crustal material of the European plate at a depth range of 45 – 65 km beneath the Southern Alps can be concluded. The resulting crustal overlapping with its flakelike and strongly asymmetric structures shows similarities to the tectonic situation in the western part of the Alps as well as to the Pyrenees. A crustal balancing in the European part of the Alps under consideration of geological constraints shows, that the deep Alpine root contains European crustal material and that this deep root developed in neogene times. The Adriatic plate shows a very distinct fragmentation with a staking of lithospheric units. The fragments can be subdivided according to their geographical position and to their stacking sequence in the Ligurian, the Po-plain and the Southern Alps unit, the last one lying on the European plate. Beneath the northern rim of the Northern Apennines the geophysical results suggest a intracontinental subduction. The corresponding decoupling horizon cuts through the whole crust and a part of the uppermost mantle. Movement along this system must result in an upwards motion of the fragmented rim of he Adriatic plate, including parts of the upper mantle. As a consequence, the extensional tectonic, which can be observed in the upper crustal layers in Tuscany, may develop. The late-miocene and pliocene thrusting of the lithospheric wedge seems to be the final stage of the orogenic development in the Northern Apennines after the paleogene oceanic subduction and the development of a wedge of continental crust in early to middle miocene. A crustal balancing along the EGT-mainline results in a minimum shortening of 90 km since tortonian times. The geophysical results in particular are: ► Below the northern part of the Po-plain the crustal thickness reaches 29 - 30 km. ► About 20 km north of the river Po the Moho starts to dip southwards with an angle of 10 - 14°. At the southernmost provable position 20 km north of the coastline the depth of the Moho reaches 55 km. ► Beneath the Ligurian coast the Moho lies at a depth of 20 - 22 km. It is documented till 25 km north of the coastline at a depth of 22 - 24 km. Together with the previous point it follows a crustal doubling beneath the crest of the Northern Apennines. ► Under the northern part of the Northern Apennines extrem low velocities were detected in the crust. At a depth of 8 - 11 km the velocity lowers to only 4.0 km/s. A low velocity layer (LVL) continues with a southern dip to a depth of at least 25 km. The avarage crustal velocity in this area is as low as 5.7 km/s. ► At the transition from the Po-plain to the Southern Alps the Moho jumps 6-8 km in depth. The Moho beneath the Southern Alps continues northwards with a relatively low dip at a depth of 36 - 42 km to about 20 - 25 km north of the Insubric line. ► Below the southern part of the Southern Alps a LVL exists at a depth of about 10 - 16 km where the velocity drops to at least 5.6 km/s. ► The southward dip of the European Moho beneath the Swiss Alps continues below the Southern Alps. The maximum depth of 65 km is reached some km south of the Insubric line. It follows a crustal overlapping beneath the Southern Alps and beneath a part of the adjacent Swiss Alps. From the interpretation of fans and profils off the EGT-mainline it follows: ► In the Ligurian coastal area the Moho continues east of the mainline at a depth of 20 - 25 km for at least 100 km to Viareggio. Onshore it is provable for a distance of 20 - 30 km off the coastline. ► West of the mainline the Moho continues in the same depth range till below the penninic realm in the coastal area of the Western Alps and below southern Piemont. The transition from the Adriatic to the European plate cannot be seen in the configuration of the Moho. ► The crustal structure south of the Monferrato seems to be tectonically distorted. ► Beneath the southern boundary of the Southern Alps the jump in the depth of the Moho continues into the eastern part of the Southern Alps. ► At the boundary between the Southern Alps and the Swiss Alps the overlapping of the Adriatic Moho over the deep European Moho continues eastwards at least till the Judicaria-line. The structural model along the EGT-mainline based on seismic data must be compatible with the gravity field. Density values of a starting model were calculated using a standard relationship between velocity and density. To fit the observed gravity , an optimization method according to an evolution strategy was applied. Additional trial and error modeling was done, which gave essentially the same results and confirmed the applicability of the optimization method. The following results have been found: ► The modeling of the transition between the European and the Adriatic lithosphere on the basis of the seismic model is possible without problems and deviations of less than 0.05 g/cm3 from the starting model. ► The modeling of the transition between the Po-plain and the Northern Apennines causes more problems. A significant mass deficit results from the starting model, which is due to the the seismically well proven low velocities in this area. ► A positive density anomaly must exist in the area of the Po-plain below the Moho, which coincides roughly with the density anomaly postulated earlier in this region. ► No definite statement is possible concerning the existence and extend of the up to 65 km resp. 60 km deep crustal roots beneath the Southern Alps and the Northern Apennines. The crustal structure was furtheron compared with the distribution of hypocentres of earthquakes. The data were taken from the national seismological networks in Italy and Switzerland. The most important results are: ► The concentration of hypocentres is highest where the shallow Moho in the Ligurian coastal area jumps to the deep Moho beneath the northern part of the Northern Apennines. ► Deep hypocentres (depth ≥ 20 km) are found in areas where the crustal thickness is large (thickness ≥ 40 km). ► The quasi-continuous depth distribution of hypocentres down to a depth of 50 km below the northern part of the Northern Apennines suggests a high rigidity und therefore presumably unusual low temperatures.

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Description: Es wurden moderne Methoden auf ihre Eignung zur Bestimmung von Fischlarven untersucht. Als Vorbereitung auf die Bestimmung wurden Formen und proportionales Wachstum von Fischlarven der Nordsee und angrenzender Gebiete untersucht. Dazu wurden an 831 Fischlarven aus 33 Arten und 18 Familien die folgenden Messungen durchgeführt: Standardlänge, Präanallänge, Präorbitallänge, Präpektorallänge, Augendurchmesser, Orbitalhöhe, Pektoralhöhe, Analhöhe, Pektoralbreite und Analbreite. Aus den Messungen wurde das Volumen der Larven errechnet. Die Formen von Larven mit einem Volumen zwischen 3 und 5 μl wurden verglichen. Es ergaben sich vier deutlich getrennte Formgruppen: "eel-like", "fusiform", "deep + compressed" und "tadpole-like". Bis auf die Gruppe "fusiform" zeigten alle Gruppen allometrisches Wachstum bei bestimmten Körperproportionen. Die mögliche ökologische Bedeutung dieser Gruppen wird diskutiert. Es wurden drei computergestützte Bestimmungssysteme entwickelt und getestet: Ein numerisches System, ein Expertensystem und eine moderne Datenbank. Als Beispiel einer Methode der numerischen Taxonomie wurde die Quadratische Diskriminanzanalyse untersucht. Dazu wurden aus den durchgeführten Messungen die Diskriminanzfunktionen errechnet und unbekannte Larven zunächst einer Formgruppe und dann einer Art innerhalb der Formgruppe zugeordnet. Die richtige Zuordnung bei dieser Methode betrug 82 % . Die numerische Taxonomie scheint damit zur Bestimmung von Fischlarven grundsätzlich geeignet zu sein. Allerdings ist zweifelhaft, ob genügend Fischlarven (30 - 100 pro Art) zum Aufbau des Systems erhältlich sind. Aufbauend auf dem HALBEISEN-Schlüssel zur Bestimmung von Fischlarven der Nordsee und angrenzender Gebiete wurde das Expertensystem IDEXSYS entwickelt. Es kann als moderne Form traditioneller Bestimmungsschlüssel betrachtet werden. Expertensysteme erweisen sich damit als gut geeignet zur Bestimmung von Fischlarven. Mit einem modernen Datenbankprogramm wurde ein Such- und Eingabeformular mit etwa 80 Merkmalen entwickelt. Alle in der Nordsee und den angrenzenden Gebieten vorkommenden 126 Fischlarvenarten wurden auf diese Merkmale überprüft und in die Datenbank eingegeben. Der Test des Systems ergab, daß durchschnittlich nur drei Merkmale zur Bestimmung einer Fischlarve erforderlich waren. Bei einem Vergleich der Methoden wird für die Bestimmung von Fischlarven dem Datenbanksystem der Vorzug gegeben.

Description: Kalkdinoflagellaten-Vergesellschaftungen aus dem Oberen Paläozän (Ilerdium) von Spanien (Becken von Tremp), dem Untereozän (Ypresium) von Flandern (Tongrube Heem), dem mittleren Mitteleozän (Lutetium) von Chaussy (Pariser Becken, Frankreich) und dem Hohen Ufer bei Heiligenhafen (Schleswig-Holstein, Deutschland), dem oberen Mitteleozän von Ölst (Jütland, Dänemark) und Chambrecy (Pariser Becken, Frankreich), dem Obereozän von Moesgard (Jütland, Dänemark), dem Mitteloligozän (Rupelium) von Neumühle (Rheintalgraben, Deutschland) und dem Obermiozän (Sahdlium) von El Medhi (Algerien) werden rasterelektronenmikroskopisch untersucht, mit dem Ziel, quantitativ palökologisch signifikante Tendenzen in der morphologischen Merkmalsausprägung der Arten zu erfassen. Zur Ergänzung wurde auch rezentes Kalkdinoflagellaten-Material ("Challenger") untersucht. Die Analyse der Coccolithenflora von Moesgard (Sövind-Mergel) erlaubt die stratigraphische Einstufung dieser Lokalität in die NP-Zone 19. Bei der Florenbearbeitung wurden 56 Kalkdinoflagellaten-Arten untersucht, die sich auf 12 Gattungen, darunter die beiden neuerrichteten Gattungen Cannasphaera und Fuettererella, verteilen. Für Fuettererella conforma wird die neue Subfamilie Fuettererelloideae definiert, bei der die c-Achsen der Wandkristalle parallel zur Zystenoberfläche orientiert sind. Die Arten F. tesserula und F. elliptica n. sp. werden in diese Gattung gestellt. Sieben Rekombinationen werden vorgenommen. Sieben neue Formarten werden beschrieben: Carinasphaera cimbra, Orthopithonella duplicata, Orthopithonella weilerii, Orthocarinellum conosimile, Calcigonellum granulata, Fuettererella conforma, Fuettererella elliptica. Zahlreiche Arten werden erstmals aus tertiären Ablagerungen beschrieben und dokumentiert, z.B. Orthopithonelila compsa, Obliquipithonella loeblichii, O. thayerii, O. edgarii, O. spinosa, O. strobila u.a. Der Tribus Calciodinelleae wird mit den Arten Sphaerodinella albatrosiana, S. Tuberosa, Calciodinellum operosum und C. limbatum bis in das Mittel- und Obereozän zurückverfolgt, S. albatrosiana darüberhinaus bis in das Oberpaläozän. Ein neuer Vertreter dieses Tribus, Calcigonellum granulata, wird aus dem Oligozän von Neumühle beschrieben. Beim Vergleich pelagischer, d.h. küstenfemer und neritischer, d.h. küstennaher Ablagerungsräume können eine Folge von morphologischen und systematischen Tendenzen erkannt werden. Mit zunehmender Entfernung zur Küste kann beobachtet werden: 1. Der Anteil orthopithonelloider Arten nimmt zu, während die obliquipithonelloiden Arten entsprechend quantitativ abnehmen. 2. Die Artendiversität nimmt sukzessive zu. 3. Der Zystendurchmesser nimmt ab, wobei in pelagischer Fazies aber noch durchaus größere Individuen vorkommen können. 4. Die Zystenwanddicke nimmt deutlich ab. Allerdings können auch in küstenfemen Bereichen dickwandige Arten vorkommen. 5. Die Ausbildung der Schlüpföffnungen (Archaeopyle) folgt offensichtlich keinem markanten Trend. Aufgrund der gelegentlich vorkommenden Ausnahmen muß vor einer Interpretation von Einzelvorkommen gewarnt werden, nur der quantitative Vergleich von Floren ermöglicht brauchbare Ergebnisse. Die gewonnenen Daten werden in einem Modell graphisch dargestellt (Text-Abb. 37) und diskutiert. Zusätzlich werden Aspekte der Biomineralisation, der Paratabulation, der Evolution und des Morphospezies-Konzepts erörtert. Der Schlüssel zum Verständnis der beobachteten Verteilungsmuster liegt jedoch nicht in den Zysten, sondern in den palökologischen Ansprüchen der fossil nicht überlieferten mobilen Stadien. Die Zysten der obliquipithonelloiden Arten haben in den neritischen, festlandbeeinflussten Faziesräumen, ihrer Sinkstrategie entsprechend, ein temporäres benthonisches Stadium durchlaufen. Die in den pelagischen Ablagerungen des Nordseeraumes häufigen orthopithonelloiden Arten sind nach den existenten paläoozeanographischen Konstellationen im Eozän vermutlich überwiegend Einwanderer. Die Theken mögen noch akzeptable Lebensbedingungen analog zu den hochozeanischen Bereichen gefunden haben, während die Zysten ihr tief-planktonisches Stadium modizieren mußten. Vielleicht resultiert daraus der hohe Anteil geschlossener Zysten des Materials aus den nordseebeeinflussten Lokalitäten. Damit erweist sich das beobachtete Verteilungsmuster als ein komplexes Mosaik aus paläogeo- und -ozeanographischen, palökologischen, paläoklimatologischen und biologischen Rahmenbedingungen, in denen zahlreiche, sich gegenseitig überlagernde Faktoren wirksam waren.

Description: Calcareous dinoflagellate cysts are studied with the SEM from the Upper Paleocene (Ilerdian) of the basin of Tremp (Spain), the Lower Eocene (Ypresian) of Heem (France), the Middle Eocene (Lutetian) of Chaussy (Paris basin, France) and Heiligenhafen (Northern Germany), and the Bartonian of Chambrecy (Paris basin, France) and Ölst (Jutland, Denmark), the Upper Eocene of Moesgard (Jyllland, Denmark), the Middle Oligocene (Rupelian) of Neumühle (Rhine Valley, Germany) and the Upper Miocene (Sahdlian) of El Medhi (Algeria). The purpose of this study is the comparison of morphological and systematic differences in these associations to reconstruct paleoecological causes of their distribution patterns. Additionally, Recent cyst material from the Challenger-expedition has been studied. The analysis of the coccolithophorids from Moesgard allows to establish its stratigraphic position in the NP zone 19. 55 species has been observed and documented, including the seven new species Carinasphaera cimbra, Orthopithonella duplicata, Orthopithonella weilerU , Orthocarinellum conosimile, Calcigonellum granulata, Fuettererella conforma and Fuettererella elliptica. The new subfamily Fuettererelloideae is established, characterized by a c-axis parallel to the cyst surface. Seven recombinations are prosposed. Several species are presented from Tertiary deposits for the first time, e.g. Orthopithonella compsa, Obliquipithonella loeblichii, O. edgarii, O. thayerii, O. strobila, O. spinosa. The stratigraphic range of the tribe Calciodinelleae with its members Sphaerodinella albatrosiana, S. tuberosa, Calciodinellum operosum and C. limbatum can be extended back into the Middle and Upper Eocene. Additionally, S. albatrosiana can be observed in the Upper Paleocene of Spain (Ilerdian). A new tabulate member of this tribe, Calcigonellum granulata, is described from the Rupelian (Middle Oligocene) of Neumühle. The morphological and systematic relations between pelagic (= offshore) and neritic (= nearshore) deposits are recorded. With increasing distance from the coast, the following trend can be observed: 1 . The content of orthopithonelloid species and individuals increases, while obliquipithonelloids decreases correspondingly. 2. Die species diversity increases. 3. The cyst diameter decreases. 4. The thickness of the calcareous wall decreases. 5. The development of archaeopyles shows no significant trend and can, therefore, not be related with any paleoenvironmental conditions. The observed data are summarized and visualized in a model. In addition, aspects of biomineralization, realization of paratabulation, evolution, and the concept of morphospecies are discussed. However, the most important factors to understand and interprete the recorded distribution pattern of calcareous dinoflagellate cysts are the (unknown) biological and ecological features of the (unknown) mobile stages. While the obliquipithonelloid species could realize their benthonic cyst stage in the neritic environments, the orthopithonelloids of the North Sea (Moesgard, Ölst, and Heiligenhafen) are, due to the paleooceanographic constellations, probably immigrants of the Atlantic, where their mobile stages found acceptable life conditions. However, they had to modify their planctonic cyst stage. The unexpected high rate of closed cysts (without an archaeopyle) is probybly influenced by these conditions, as well as by the temperature or other ecological factors. The here observed data are the result of several paleoecological, paleooceanigraphic, paleoclimatological, and biological conditions with their mutual factors.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Mit dem Krokodilier-Material aus dem Ober-Barremium (Ober-Kreide) von Una (Provinz Cuenca, Spanien), das aus einer inzwischen aufgelassenen Kohlegrube stammt, können drei Taxa, Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp., Theriosuchus ibericus nov. sp. und Bernissartia sp., sowie zwei Wirbel-Morphotypen, semiprocoele Wirbel und procoele Wirbel, nachgewiesen werden. Das gesamte Material gehört zu amphibischen oder terrestrischen "Mesosuchiern", die den "Metamesosuchiern" bzw. Neosuchiern zugeordnet werden. Das neue Taxon Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp. ist ein extrem brevirostriner, heterodonter Krokodiller mit "Knackgebiß", der eine Körperlänge von etwa 50 cm erreichte. Charakteristisch für diese Form sind u.a. die fehlenden Fangzähne im vorderen Schnauzenbereich und knopfförmige Zähne mit quadratisch-gerundeten Kronen in den hinteren Abschnitten der Zahnreihen. Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp., der in eine eigene Familie,die Unasuchidae nov. fam., gestellt wird, war auf hartschalige Nahrung spezialisiert. Das neue Taxon Theriosuchus ibericus nov. sp. ist ein mäßig brevirostiner, heterodonter Krokodiller, der eine Körperlänge von ca. 90 cm erreichte. Das Gebiß besteht im hinteren Bereich aus lingo-buccal komprimierten Zähnen mit blattförmigen Kronen, mit denen relativ weiche Nahrung geschnitten wurde. Die semiprocoelen Wirbel aus Ufia, bei denen die hintere Endfläche der Wirbelkörper eine tellerförmige Depression aufweist, die von einem ringförmigen Wulst umgeben wird (Ufia-Typ), gehören zu der Gattung Bernissartia. Die isolierten procoelen Wirbel und ein bikonvexer erster Schwanzwirbel aus Una werden zu Theriosuchus ibericus nov. sp. Gestellt. Die Wirbelkörper der procoelen Wirbel haben stark konvexe hintere Endflächen und stammen aus allen Abschnitten der Wirbelsäule. Ein procoeler vorderer Schwanzwirbel wurde zusammen mit Schädelknochen dieser neuen Art gefunden. Das Gebiet, aus dem das Krokodilier-Material stammt, wurde im Ober-Barremium von einem System vernetzter, mäandrierender Flüsse entwässert, die in einen See mündeten, der ungefähr auf derselben geographischen Position wie die heutige Ortschaft Una gelegen haben muß. Dieser wald- und wasserreiche Lebensraum im Landesinneren war für die Krokodilier Ideal, da er ökologisch stark gegliedert war, so daß verschiedene Arten nebeneinander existieren konnten.

Description: Three taxa, Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp., Theriosuchus ibericus nov. sp. and Bernissartia sp., as weil as two morphotypes of vertebrae, semi procoelous and procoelous ones, can be recognized with the crocodilian material from the Upper Barremian (Lower Cretaceous) of Ufia (Cuenca province, Spain). The whole material, found in a meanwhile abandoned coal mine, belongs to semi-aquatic or terrestrial "mesosuchians" which are assigned to the "metamesosuchians" or neosuchians respectively. The about 50 cm long new taxon Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp. is an extremely brevirostrine, heterodont crocodilian with a crushing dentition. The lacking "fangs" in the anterior part of the muzzle and button-like teeth with square-rounded crowns in theposterior regions of the tooth rows are among others characteristic of this form. Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp., which is assigned to a family of its own, the Unasuchidae, fed on hard shelled food. The new taxon Theriosuchus ibericus nov. sp. is a moderately brevirostrine, heterodont crocodilian. Its body length is approximately 90 cm. The posterior part of Its dentition is composed of lingo-buccally compressed teeth with leaf-shaped crowns suitable to cut relatively soft food. The semi procoelous vertebrae from URa whose posterior surface of the centra shows a plate-like depression surrounded by a narrow prominent margin (Ufia type) belong to the genus Bernissartia. The isolated procoelous vertebrae and one biconvex first caudal vertebra from Ufia are assigned to Theriosuchus ibericus nov. sp. The centra of the procoelous vertebrae have strongly convex posterior surfaces and come from all portions of the vertebral column. One procoelous anterior caudal vertebra was found together with skull bones of this new species. In the Upper Barremlan the area in which the crocodilian material was discovered was drained by a system of braided and meandering rivers flowing Into a lake which must have been located at approximately the same geographical position as today’s village of Ufia. This forest- and water-rich inland environment was ideal for the crocodilians because it was divided into several ecological niches which enabled them to coexist.

Description: Les restes de Crocodiliens du Barrämien supärieur (Crätacä infärieur) d’Ufia (province de Cuenca, Espagne) qul proviennent d’une mine de lignite fermäe entretemps permettent de distlnguer trois taxons, Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp., Theriosuchus ibericus nov. sp. et Bernissartia sp., alnsi que deux morphotypes de vertäbres, semiprocäles et procäles. L’ensemble du materiel appartient ä des "Mäsosuchiens“ amphibies ou terrestres que l’on peut ranger parmi les "Mätamäsosuchiens" ou respect! vement les Näosuchiens. Le nouveau taxon Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp. est un Crocodilien exträmement brävirostre et hätärodonte avec une dentition broyeuse. II atteignait une longueur d’environ 50 cm. Cette forme est caractärisäe par (’absence de dents prähensives ä l’avant du museau et par la presence de dents en forme de boutons ä couronne de contour carrä arrondi dans la partie postärieure des mächoires. Unasuchus reginae nov. gen. nov. sp. quiest placä dans une famille particuliöre, les Unasuchidae nov. fam., 6t alt adaptä ä une nourrlture consistant en animaux ä coqullle dure. Le nouveau taxon Theriosuchus ibericus nov. sp. est un Crocodilien modäräment brävlrostre et hätärodonte qui atteignait une longueur d’environ 90 cm. Sa dentition comporte dans la partie postärieure des dents comprimäes dans le sens lingo-buccal avec des couronnes en forme des feuilles, aptes ä trancher une nourriture relativement tendre. Les vertäbres sämiprocäles d’Ufia dont la surface postärieure du corps vertäbral präsente une depression en forme d’asslette entouräe d’un renflement circulaire (type Ufia) appartlennent au genre Bernissartia. Les vertäbres procäles isoläes et une premiäre vertäbre caudale biconvexe sont rapportäes ä Theriosuchus ibericus nov. sp. Les vertäbres procäles qui proviennent de toutes les rägions de la colonne vertäbrale ont un corps dont la surface postärieure est fortement convexe. Une vertäbre caudale antärleure procäle a ätä trouväe assocläe ä des os cränlens de cette nou veile espäce. La rägion d’oü proviennent les restes de Crocodiliens ätait irrlguäe au Barrämien supärieur par un systäme de rlvläres ä mäandres anastomoses qui se jetaient dans un lac situä ä peu präs ä l’endroit du village actuel d’Ufia. Ce milieu continental riche en foräts et en eau präsentait une varlätä de niches äcologlques permettant aux differentes espäces de Crocodiliens de coexister.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die kalzitischen und die organischen Zystenwandanteile der Orthopithonelloidae stellen homologe Wandungseinheiten dar, die beide direkt vom Organismus kontrolliert werden. Bei den Obliquipithonelloideae dagegen unterliegen lediglich die organischen Wände einer unmittelbaren genetischen Kontrolle, während die kalzitischen Komponenten in ihrer Anlage und Entwicklung nur mittelbar gesteuert werden und artintem palökologisch bedingte Varietäten zeigen. Neben der Synthese von organischen Wänden ist bei den Orthopithonelloideae die Anlage der kalzitischen Wände in eigenständigen Reaktionsräumen genetisch manifestiert, die einzelnen Kristalle der Mineralisate werden von der Keimbildung bis hin zum Wachstumsende über organische Matrizen gesteuert. Die im genetischen Pool verankerte Information der Anlage von stets soliden organischen Wänden bei den Obliquipithonelloideae bildet, zusammen mit der ebenfalls genetisch fixierten Information der Anlage von fluidgefiillten Lumina, die Grundlage zur Entstehung kalzitischer Wände. Letztere sind jedoch lediglich durch die Epitaxie einer unspezifischen organischen Oberfläche - entweder der unterlagemden organischen Wandung oder die Membranbegrenzung des Lumens - in ihrem Initialstadium beeinflußt und nehmen im anschließenden Mineralisationsprozess einen anorganischen Charakter an. Die Mineralisate der beiden Subfamilien der Orthopithonelloideae und der Obliquipithonelloideae dürfen konsequenterweise nicht homologisiert werden. Die Zystenwandanlage beider Subfamilien geschieht in zwei prinzipiell unterschiedlichen Prozessen, die aufgrund unterschiedlicher genetischer Informationen eine Subfamilienunterteilung, d.h. eine Klassifikation im biologischen Sinne, rechtfertigt.

Description: The cyst walls of calcareous dinoflagellates consist of both, calcitic and organical components. In the Orthopithonelloideae, special genetic information are responsible for the formation of the organical layers and the biocrystals that build up the calcitic parts in own separate spaces. The mineralization is a biological induced and -controlled process. The construction of the organical layers and the number and arrangement of fluid filled luminae (the preconditions for the calcitic parts of the cyst walls) are genetic fixed characters in the Obliquipithonelloideae, whereas the developement of the calcareous parts depend only on palecological features. In this case the mineralization is biological induced but subsequently changes into an anorganical mode. For that reason the calcite components of the cyst walls of the two subfamilies Orthopithonelloideae and the Obliquipithonelloideae are no homogeneous structures. The construction of cyst walls in both subfamilies takes place in two different ways depending on two different genotypes. These results justify a real taxonomic classification of the subfamilies Orthopithonelllideae and Obliquipithonelloideae.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: 1. KOHRING, R.: Biomineralisation und Diagenese prolatocanaliculater Dinosaurier-Eischalen aus obeijurassisch I unterkretazischen Ablagerungen von Porto Pinheiro (Portugal) ... 1 ; 2. KOHRING, R.: Kalkdinoflagellaten-Zysten aus dem unteren Pliozän von E-Sizilien ... 15 ; 3. KEUPP, H. & KOHRING, R.: Kalkige Dinoflagellaten-Zysten aus dem Obermiozän von El Medhi (Algerien) ... 25 ; 4. KIENEL, U.: Zur Altersstellung der Rügener Schreibkreide anhand von kalkigen Nannofossilien (Unter-Maastricht) ... 45 ; 5. FECHNER, G.G.: Palynologische Untersuchungen in limnischen Ablagerungen des Unterrotliegenden bei Odemheim (Saar-Nahe-Becken, Deutschland) ... 57 ; 6. FECHNER, G.G.: Dinoflagellaten-Zysten aus dem Septarienton ("Mitteloligozän") bei Joachimsthal (nördl. Mark Brandenburg) ... 73 ; 7. LÖSER, H.: Morphologie und Taxonomie der Gattung Mixastrea RONIEWICZ 1976 (Scleractinia; Jura-Kreide) ... 103 ; 8. BECKER, R.T. & HOUSE, M.R.: New Early Upper Devonian (Frasnian) Goniatite Genera and the Evolution of the "Gephurocerataceae" ... 111 ; 9. BECKER, R.T.: Eine Fauna mit Hollinella (Ostracoda, Palaeocopina) und Belgibole (Trilobita, Phillipsiidae) aus dem oberen Kulm von Letmathe (nördliches Rheinisches Schiefergebirge) ... 135 ; 10. BARON-SZABO, R.: Korallen der höheren Unterkreide ("Urgon") von Nordspanien (Playa de Laga, Prov. Guemica) ... 147 ; 11. ENGE SER, T. & MEHL, D., Corrections and additions to the nomenclature of the Porifera in the Treatise on Invertebrate Paleontology (Part E) ... 183 ; 12. KOHRING, R. & SCHLÜTER, T.: Sciariden (Insecta: Diptera. Nematocera) aus dem Oberpliozän von Willershausen ... 191 ; 13. WERNER, C.: Eine neue Fundstelle terrestrischer Wirbeltiere aus der Kreide des Sudan ... 201 ; 14. SCHUDACK, M.E.: Charophyten aus dem Kimmeridgium der Kohlengrube Guimarota (Portugal). Mit einer eingehenden Diskussion zur Datierung der Fundstelle ... 211 ; 15. KREBS, B.: Das Gebiß von Crusafontia (Eupanthotheria, Mammalia) - Funde aus der Unterkreide von Galve und Una (Spanien) ... 233 ; 16. MÜLLER-WILLE, S. & REITNER, J.: Paleobiological reconstruction of Selected Sphinctozoan Sponges of the Cassian Beds (Lower Camian) of the Dolomites (Northern Italy)... 253 ; 17. SCHUDACK, M.E.: Paranotacythere (Unicosta) gramanni n. sp. (Ostracoda) aus dem nordwestdeutschen Kinimeridgium ... 283 ; 18. STEINER, M., MEHL, D., REITNER, J. & ERDTMANN, B.-D.: Oldest entirely preserved sponges and other fossils from the Lowermost Cambrian and a new facies reconstruction of the Yangtze platform (China) ... 293 ; 19. WÖRHEEDE, G.: Bibliographie 1992, Institut für Paläontologie, Freie Universität Berlin ... 331 ;

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Innerhalb der Demospongiae werden in allen höheren Kategorien Poriferen mit desmoiden Megaskleren beobachtet. Deshalb wird die polyphyletische Gruppierung der "Lithistida" (Mittelkambrium - Rezent) aufgelöst. Die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Spongien beinhalten fossile und rezente Taxa. Das Merkmal Desmata wird als autapomorph für das Homoscleromorpha-Demospongiae-Taxon betrachtet und muß in dessen Grundmuster verankert sein. Der tetraxone Calthrops wird in diesem Taxon als ursprünglicher Sklerentyp betrachtet. Die verschiedenen Desmata, die aufgrund ihrer Axialsymmetrie unterschieden werden, können von ihm abgeleitet werden. Die asteroiden Desmata von Crambe werden, wie die acrepiden Desmata der Vetulinidae, als Autapomorphie des Taxons betrachtet. Diese beiden Desmata-Typen lassen sich von keiner bekannten Ausgangsform ableiten. Innerhalb der Demospongiae wird aufgrund der konstitutiven Merkmale, Mikroskleren und Skelettarchitektur, unter besonderer Berücksichtigung desmentragender Spongien ein pylogenetisch-taxonomisches Modell vorgestellt. Die Demospongiae werden gegliedert: 1. In Taxa mit astrosen Mikroskleren, die sich in die Adelphotaxa "Euaster-Taxa" und Spirasterophora aufspalten. Die Spirasterophora, die sich durch Abwandlung des plesiomorphen Protoasters auszeichnen, enthalten die Taxa Spirastrellidae, Megamorina, Corallistidae (= Dicanocladina), Tetracladina und Pachastrellidae. 2. Die Taxa mit sigmatosen Mikroskleren sind in die Schwestergruppen Halichondridae und Sigmatophora aufgespalten. Innerhalb der Halichondridae sind primär jedoch keine Mikroskleren vorhanden. Das Taxon ist durch seine Skelettarchitektur charakterisiert. Als Taxa mit desmoiden Megaskleren sind den Halichondridae Petromica, die Vetulinidae, Siphonidiidae und die Desmanthidae zugeordnet. Die Sigmatophora teilen sich in die Schwestertaxa ,’Spirophorida"/Rhizomorina mit Sigmaspiren-Mikroskleren und Poecilosclerida mit Chelen-Mikroskleren. Beide Mikroskleren-Typen können aus dem plesiomorphen Protosigma abgeleitet werden. Innerhalb der Halichondridae und der Sigmatophora sind Rhizoclone wahrscheinlich unabhängig voneinander entstanden.

Description: Within the demosponges in all main taxa, irregular spicules, the desmas are observed. Therefore, the polyphyletic "Lithistida" SCHMIDT 1870 is eliminated. Desma-bearing demosponges are known since the Middle Cambrian. The desma-types are differenciated by their axial symmetry. In the present theory, the character desma probably evolved from a regular tetraxonid calthrops through "secondary" (intracellulary) silification within the scleroblast. This is indicated by the ornamentation and zygomes (ends of these spicules) of this special type of spicules. First the tetraxonid desmas (tetraclones) evolved. Then a possible reduction of two calthrops rays to diactine forms, like oxeas, and the reduction of three rays to monactine spicules, like styles, took place. The monaxonid desmas (rhizoclones, dicranoclones, dendroclones) are derived from "normal" spicules, such as styles. The hypothesis is that the reduction of rays of the calthrops first lead to normal monaxonid spicules, and monaxonid desmas evolved by "secondary" silification. The acrepid desmas (sphaeroclones and the acrepid ones within the taxon Vetulinidae) maybe a new autapomorphie achievement, because it cannot definitely be attributed to the basic calthrops type. Also the triaene type of ectosomal megascleres, is considered calthrops derived, because of its tetraxonid nature. The ability to form desmas is interpreted therefore as symplesiomorphic within the Homoscleromorpha-Demospongiae taxon and as a part of their basic pattern. It is a cryptotypic character, which is realized and altered autapomorphicly within certain demosponge taxa. In higher categories of the demosponges, the systematizaton is done by the characters microscleres and skeleton architecture. The different microscleres types, asters and sigmas respectively, are known to never occur together in one species, and for that reason they are considered characters of Tetractinomorpha pars and Ceractinomorpha pars. In the fossil record, the microscleres are normally absent because of their poor preservation potential. Nevertheless, homologization of spicules and the skeleton architecture of fossil and living sponges is often possible. For desma-bearing demosponges since the Mesozoic, a new phylogenetic modell is presented, the taxon "Lithistida" is eleminated and grouped into possible monophyla. The taxon Demospongiae is subdivided into: 1. Taxa with aster-type microscleres, comprising the adelphotaxa "Euaster-Taxa" and Spirasterophora. The Spirasterophora new taxon comprise the taxa "Spirastrellidae", Megamorina, Corallistidae, Tetracladina, and Pachastrellidae, established by their autapomorphic character spirasters, derived from the basic type "protoaster" Different desma-types (megaclones, dicranoclones, tetraclones) are represented within the Spirasterophora. The ectosomal triaene megasclers are symplesiomorphic for all taxa. The pachastrellids possess in addition the plesiomorphic calthrops. The Pleromeridae (with megaclone desmas) are attributed to the Megamorina, the Dicranocladina (dicranoclon desmas) to the Corallistidae and the Theonellidae (tetraclone desmas) to the Tetracladina. The senior names given to the Mesozoic members of these groups thus have priority instead of the younger synonymeous names given to the Recent taxa. 2. Taxa with sigma-type microscleres are grouped into the sistergroups Halichondridae and Sigmatophora, respectively. Within the Halichondridae also desma-bearing taxa exist. The autapomorphic characters are isonitrils secondary metabolites), monaxone megascleres, and the reduction of microscleres. The skeletal architecture is of the halichodrid-type. The taxon Petromicidae shows isolated monaxonid desmas. Within the Vetulinidae, acrepid polyclad desmas appear. The Siphonidiidae possess monaxonid or tetraxonid chonasomal desmas, and in the ectosomal region eigther desmas without zygosis or normal spicules are present. In the Desmanthidae monactine special "croquet-type" desmas are found. All these taxa are known only from living demosponges, in the fossil record they are not preserved. The Sigmatophora SoLLAS are extended to comprise also the plesiomorphic Charakter of desmoid megascleres. The contitutive autapomorphic microsclere-type are the sigmas. The Sigmatophora comprise the sistergroups "Spirophoridae"/Rhizomorina and the Poecilosclerida. "Spirophoridae" are characterized by sigma-/spinispire-microscleres, evolved from sigmas, and they possess also the symplesiomorphic triaenes. The Rhizomorina possess monaxonid desmas, the rhizoclones, sigmaspire-microslers, and monaxonid "normal" spicules. The living Scleritodermidae are attributed to the taxon Rhizomorina. Within the Poecilosclerida, o desmas also occur. The poecilosclerids are characterized by autapomorphic characters subtylostyle megascleres, simatose microscleres (chelae). Within this taxon, monactine and diactine megasclers are frequent. We also know few taxa which shows different desmoid megascleres Lithochela, Crambe and Esperiopsis. Within the taxon Halichondridae and Sigmatophora the rhizoclones probably evolved convergently.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die Ostracodenfaunen des Unter-Oxfordium (höchste Omaten-Tone) bis Unter-Berriasium (Serpulit) im Niedersächsischen Becken werden, da die Forschungen hier seit den intensiven Bearbeitungen der 40er, 50er und beginnenden 60er Jahre stagnierten, auf der Grundlage eines modernen taxonomischen Konzeptes neu untersucht und zum Teil rekombiniert. Es werden 98 Arten und 6 Unterarten aus 36 Gattungen und 10 Untergattungen, davon eine neue Art (Mantelliana wietzensis n. sp.), beschrieben und rasterelektronenmikroskopisch dokumentiert. Acht Diagnosen - Cypridea binodosa MARTIN 1940, Cypridea dunkeri inversa MARTIN 1940, Rhinocypris jurassica (MARTIN 1940), Fabanella boloniensis (JONES 1882), Galliaecytheridea hiltermanni (STEGHAUS 1951), Cytheropteron bispinosum bispinosum SCHMIDT 1954, Cytheropteron bispinosum crassum SCHMIDT 1954 und Paranotacythere (Unicosta) interrupta (TRIEBEL 1941) - mußten emendiert werden, weitere vier Taxa werden anderen Gattungen zugewiesen: Macrodentina (P.) vinkeni GRAMANN & LUPPOLD 1991 der Gattung bzw. Untergattung Amphicythere (Amphicythere) OERTLI 1957, Limnocythere? inflata STEGHAUS 1951, Limnocythere? brevispina STEGHAUS 1951 und Limnocythere fragilis MARTIN 1940 der Gattung Mandelstamia LYUBIMOVA 1955 sowie Cytheridella? bamstorfensis MARTIN 1957 der Gattung bzw. Untergattung Marslatourella (Marslatourella?) MALZ 1959. Die bislang unter dem Begriff ’Cypridea aff. punctata" gefaßten Ostracoden werden zu Cypridea gr. lata MARTIN 1940 gestellt. Die im Erscheinungsbild völlig identischen Männchen von Galliaecytheridea hiltermanni (STEGHAUS 1951) und Galliaecytheridea wolburgi (STEGHAUS 1951) werden, da kein Unterscheidungskriterium zur Verfügung steht, als "Männchen der wolburgi / hiltermanni -Gruppe" zusammengefaßt. In drei fortlaufenden Reichweitentabellen für Nordwestdeutschland sind die zeitlichen Vorkommen der Taxa dargestellt und in drei weiteren Schemata mit denen in den benachbarten europäischen Becken in Relation gesetzt. Im Niedersächsischen Becken können im obengenannten Zeitraum (im Gegensatz zur bisher allgemein gebräuchlichen Standardgliederung mit 15 Ostracodenzonen) nunmehr 23 Zonen ausgeschieden werden, deren Grenzen nicht immer mit denen der herkömmlichen biostratigraphischen Gliederung mittels Ostracoden nach KLINGLER et al. (1962) korrellieren. Darüberhinaus wird immer deutlicher, daß auch die Formationsgrenzen nicht zwingend mit chronostratigraphischen Grenzen korrelieren. So ist die Korallenoolith / Kimmeridge-Grenze nicht mit der Oxfordium / Kimmeridgium-Grenze gleichzusetzen, der Korallenoolith (als Gesteins-Formation) reicht noch in das Unter-Kimmeridgium hinein. Im überregionalen Vergleich zeigt sich, daß die im Niedersächsischen Becken ausgegegliederten Zonen eher als Lokalzonen definiert werden müssen, da es sich hierbei, durch die paläogeographische Situation bedingt, um ein oftmals abgeschlossenes Becken mit eigenständiger fazieller Sonderentwicklung handelt.

Description: Based upon modem taxonomic concepts, the ostracod faunas from the Lower Oxfordian (uppermost Omaten-Tone) up to the Lower Berriasian (Serpulit) of the Lower Saxony Basin have been reinvestigated. 98 species and 6 subspecies out of 36 genera and 10 subgenera have been described and documented by SEM photos. Eight diagnoses – Cypridea binodosa MARTIN 1940, Cypridea dunkeri inversa MARTIN 1940, Rhinocypris jurassica (MARTIN 1940), Fabanella boloniensis (JONES 1882), Galliaecytheridea hiltermanni (STEGHAUS 1951), Cytheropteron bispinoswn bispinosum SCHMIDT 1954, Cytheropteron bispinoswn crasswn SCHMIDT 1954, and Paranotacythere (Unicosta) interrupta (TRIEBEL 1941) - have been emended. Four species have been recombined with other genera or subgenera: Macrodentina (P.) vinkeni GRAMANN & LUPPOLD 1991 with the genus Amphicythere (Amphicythere) OERTLI 1957, Limnocythere? inflata STEGHAUS 1951, Limnocythere? brevispina STEGHAUS 1951, and Limnocythere fragilis MARTIN 1940 with the genus Mandelstamia LYUBIMOVA 1955, Cytheridella? bamstorfensis MARTIN 1957 with the subgenus Marslatourella (Marslatourella?) MALZ 1959. In addition, the ostracods of the former "Cypridea aff. punctata" group have been recombined with Cypridea gr. lata MARTIN 1940. Moreover, the males of Galliaecytheridea hiltermanni (STEGHAUS 1951) and Galliaecytheridea wolburgi (STEGHAUS 1951) have been characterized as "males of the wolburgi / hiltermanni group" due to their absolute morphological identity. In three detailed diagrams, the stratigraphical ranges of the taxa in NW Germany are provided. In three additional diagrams, these ranges are compared with those in neighbouring European basins. 23 ostracod zones have been erected for the interval of time under study in the Lower Saxony Basin. In a few cases, boundaries of this new zonation do not coincide with one of the boundaries of the traditional standard subdivision (15 ostracod zones, KLINGLER et al. 1962). Moreover, some chronostratigraphical boundaries can not be correlated with lithostratigraphical ones. The (lithostratigraphical) Korallenoolith-Kimmeridge boundary, for instance, does not coincide with the (chronostratigraphical) Oxfordian-Kimmeridgian boundary, as previously suggested, because the uppermost part of the Korallenoolith Formation, at least in some areas, is Lower Kimmeridgian in age. Supraregional comparison of stratigrapical ranges clearly indicates that ostracods can only be used to establish a local zonation rather than a true biozonation in NW Germany. Because of its paleogeographical situation, the area under study has been a rather isolated basin during most of the time, thus providing its very own facies development and preventing better faunal relationships with neighbouring regions.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In Süß- und Brackwasserablagerungen aus Obeijura und Unterkreide von Westeuropa gehören Charophytenreste zu den häufigsten Mikrofossilien. Sie sind für diese Fazies von besonderer biostratigraphischer Bedeutung. In zwei Hauptarbeitsgebieten (Niedersächsisches Becken in Norddeutschland und Cameros-Becken in Nordspanien) sowie einigen weiteren Gebieten, aus denen stratigraphisch und regional isoliertes Probenmaterial vorlag (Sauerland, Pariser Becken, Südfrankreich, Ostspanien, Portugal, Marokko), konnten 59 Arten und Unterarten aus 13 Gattungen nachgewiesen werden. Hohen Leitwert weisen hierunter vor allem die Vertreter der Familie Clavatoraceae auf. Da die traditionelle Klassifikation der fossilen und rezenten Charophyten wegen ihrer zu starken phänetischen Orientierung nicht befriedigen kann, wird nach einer Analyse nach den Prinzipien der phylogenetischen Systematik ein neues System der Charophyten vorgestellt, in dem Bemühen, nach Möglichkeit nur noch monophyletische Taxa zuzulassen. Allerdings läßt sich dieses Ziel wegen der in der Paläontologie vorhandenen praktischen Probleme nicht ganz erreichen, so daß eine ganze Reihe von Paraphyla (in Anführungszeichen gesetzt) in der hier vorgeschlagenen Systematik verbleiben müssen. Zur grundsätzlichen Vorgehensweise ist weiterhin zu betonen, daß bei der Verwandtschaftsanalyse einer solchen merkmalsarmen Organismengruppe mit reicher Fossilüberlieferung wie den Charophyten stratigraphische Informationen (geologisches Alter von Merkmalen) unverzichtbar sind. Die seit dem Silur bekannten "Sycidiophyceae" (mit vertikalen Gyrogonit-Hüllzellen) werden als primitive Schwestergruppe des zeitgleich oder möglicherweise etwas später erscheinenden Monophylums Charophyceae emend. (Apomorphie: spiralig eingedrehte Hüllzellen) aufgefaßt. Innerhalb der Charophyceae stellen die "Trochiliscales" (rechtsgewundene Spiralzellen) lediglich ein Paraphylum dar, aus dem sich im Devon das Monophylum Charales (Apomorphie: finksgewundene Spiralzellen) abgespalten hat. Unter den Charales werden nach einer im Oberdevon / Unterkarbon erfolgten Reduktion der Anzahl der Spiralzellen ("Eocharineae" und Palaeocharineae) alle postpaläozoischen Charophyten zu dem Monophylum Charineae (Apomorphie: fünf Spiralzellen) zusammengefaßt. Innerhalb dieser Gruppe wird die Morphologie der Basalplatte (geteilt oder ungeteilt) wegen ihrer vermuteten engen Verknüpfung mit der Gametogenese für bedeutender erachtet als z.B. die Ausbildung des Apex (Hals vorhanden / fehlend) und andere morphologische Merkmale. So läßt sich ein subordiniertes Monophylum Porocharaceae emend, mit den wiederum untergeordneten Taxa "Porocharoideae" emend. (Paraphylum) und Nitelloideae emend. (Monophylum) charakterisieren. Bei Anwendung der phyletischen Sequenzbildung ist dieses vom gleichen systematischen Rang wie die später von der konservativen Feistiella – Stammlinie (Feistiellaceae n. fam.) abgespaltenen Monophyla Characeae emend., Clavatoraceae emend, und Raskyellaceae. Innerhalb der Clavatoraceae wird das Konzept der "evolutionären Art" konsequent angewandt. Dadurch werden zahlreiche traditionelle Arten in den Rang von Chrono-Subspezies gestellt. Eine Subspezies, Clavator reidi pseudoglobatoroides, wird neu beschrieben. Darüberhinaus werden zahlreiche Rekombinationen und Emendierungen vorgenommen. Die Unterfamilie Atopocharoideae emend, wird intern neu gegliedert, nachdem es erstmalig gelungen ist, die Struktur von Echinochara pecki aus dem nordwestdeutschen Kimmeridge im Detail zu erfassen. Eine weitere wichtige Änderung in der Systematik ist die Rücknahme der Synonymisierung von Aclistochara mit Lamprothamnium in MARTIN-CLOSAS & SCHUDACK (1991), da alle untersuchten Aclistochara – Gyrogonite mehrteilige Basalplatten aufweisen und die Gattung somit zu den Nitelloideae emend, gestellt werden muß. Bei vielen aufgefundenen Arten werden die Mikrostrukturen des Calcins der Spiralzellen beschrieben und typisiert Zusätzlich wurde eine eihe von rezenten Characeen untersucht um den Einfluß von Salinitätsunterschieden auf diese Wandstrukturen zu testen. Es stellte sich heraus, daß die Haupt-Gefiigetypen des Calcins, mit Ausnahme der typischen Ringstruktur der Clavatoraceen-Gyrogonite, nach bisherigem Kenntnisstand weder taxonomische noch sichere palökologische Aussagen zulassen. Basierend auf mehreren Lokalzonierungen (Nordwestdeutschland, Französischer und Schweizer Jura, Nord- und Ostspanien) sowie allen weiteren verfügbaren stratigraphischen Einzelangaben wurde eine überregionale Charophyten-Biozonierung für Obeijura und Berriasium Westeuropas erarbeitet welche vor allem im Berriasium schon eine befriedigende stratigraphische Auflösung erlaubt während die im Obeijura ausscheidbaren Zonen jeweils noch recht lange Zeitspannen umfassen. Darüberhinaus wurde die nordwestdeutsche Lokalzonierung gegenüber früheren Untergliederungen in vielen Details verfeinert. Über die Salinitätsansprüche einzelner Oberjura / Unterkreide-Taxa war bislang kaum etwas bekannt zumindest nicht durch Datenmaterial erhärtet. Durch eine detaillierte Analyse der Organismen-Gesamtassoziationen von fast 600 Proben (Auftreten von Charophyten mit palökologisch auswertbaren Ostracoden, Foraminiferen, Gastropoden u.a.) konnten für die auftretenden Gattungen und weitere Taxa erstmals genauere Aussagen getroffen werden: Besonders stark auf den limnisch-oligohalinen Salinitätsbereich beschränkt sind die Clavatoraceen Atopochara trivolvis (Spätformen), Ascidiella (Embergerella) und Pseudoglobator sowie die offenbar zu verschiedenen Clavatoraceen gehörenden vegetativen Teile der Formgattung Munieria. Auffallend salinitätstolerant sind dagegen Aclistochara, Echinochara und vor allem Porochara sowie - in etwas geringerem Maße - Globator und Mesochara. Sie kamen besonders häufig auch in stärker brackischen Gewässern vor, traten jedoch immer auch im Süßwasseibereich auf. Die übrigen Taxa (meist Clavatoraceen) liegen in ihren Ansprüchen zwischen diesen Extremen.

Description: Charophyte remains are one of the most important microfossil groups in Upper Jurassic and Lower Cretaceous fresh- and brackish water sediments of Western Europe. For this type of facies they are of particular biostratigraphical importance. 59 species and subspecies out of 13 genera have been documented from two main research areas (Lower Saxony Basin of Northern Germany and Cameras Basin of Northern Spain) and from several stratigraphically and geographically isolated localities (Rhenish Massif, Paris Basin, Southern France, Eastern Spain, Portugal, Morocco). Especially the family Clavatoraceae offers an excellent biostratigraphical potential. Because of its strong phenetical principles the tradtional classification of fossil and recent charophytes is regarded unsatisfactory. Therefore, an analysis following the principles of Phylogenetic Systematics is used to propose a new charophyte systematics. Emphasis is lain on the creation of monophyletic taxa. This praxis, however, is hampered by practical problems in paleontology. Consequently, a number of paraphyla (always kept in inverted commas) is kept in the proposed system. Moreover, it has to be stressed that the analysis of phylogenetic relationships within a group of organisms with few morphological features but rich fossil documentation such as charophytes is impossible without stratigraphical data (geological ages of features). The "Sycidiophyceae" (with vertical enveloping cells) are known since the Silurian and are considered the primitive sister group of the contemporaneous or possibly slightly younger monophylum Charophyceae emend, (apomorphy: spiralling enveloping cells). The "Trochiliscales" (with dextrally spiralling cells) are a paraphylum within the Charophyceae which gave rise to the monophylum Charales (apomorphy: sinistrally spiralling cells) in the Devonian. In the Upper Devonian / Lower Carboniferous the number of spiral cells has been reduced ("Eocharineae" and Palaeocharineae). Within the Charales all post-Paleozoic charophytes are placed in the monophylum Charineae (apomorphy: five spiral cells). Within this group the morphology of die basal plate is considered more important than the construction of the apex (with or without neck) or other morphological features. This interpretation follows the supposed close links between the forming of the basal plate and the gametogenesis. Therefore, a subordinate monophylum Porocharaceae emend, with the again subordinate taxa "Porocharoideae" emend, and Nitelloideae emend, can be defined. Using the principle of "phyletic sequencing" Porocharaceae emend, have the same systematic rank as the monophyla Characeae emend., Clavatoraceae emend, and Raskyellaceae which are later descendants of the conservative Feistiella (Feistiellaceae n. fam.) stem line. Within the clavatoracean family the "evolutionary species" concept is used. This leads to the redescription of numerous traditional species as chrono-subspecies. One new subspecies, Clavator reidi pseudoglobatoroides, is erected. Several other taxa of the same family are recombined or emended. The first detailed analysis of the utricular structure of Echinochara pecki from the Kimmeridgian of Northwest Germany leads to a new classification within the subfamily Atopocharoideae emend. Due to the discovery of a divided basal plate within the gyrogonites of Aclistochara, the synonymy of Aciistochara and Lamprothamnium as proposed by MARTIN-CLOSAS & SCHUDACK (1991) has to be rejected. In consequence, Aclistochara is integrated within the Nitelloideae emend. The microstructures of the calcine of the spiral cells are described and typified in several species. A number of extant characeans have been studied in addition and in order to test the influence of salinity on the mineralisation of these wall structures. The main structural types of the calcine, except for the "ring structures" of the clavatoracean gyrogonites, turned out to be neither of taxonomical nor of palecological importance. Based upon a few local zonations (Northwest Germany, French and Swiss Jura, Northern and Eastern Spain) and additional stratigraphical informations available from other areas, a supraregional charophyte biozonation for the Upper Jurassic and Berriasian of Western Europe has been elaborated. This chart allows good stratigraphical resolution in the Berriasian, whereas the Upper Jurassic biozones still comprise rather long time intervals. In comparison to former subdivisions a more detailed local zonation of Northwest Germany is introduced. Previously, little was known about the salinity tolerances of specific Upper Jurassic and Lower Cretaceous taxa. A detailed analysis of the total assemblages of about 600 samples (co-occurence of charophytes with palecologically significant ostracodes, foraminifera, gastropods etc.) is used to specify the environmental range of genera and other taxa. The clavatoraceans Atopochara trivolvis (advanced forms), Ascidiella (Embergerella) and Pseudoglobator as well as vegetative parts of the form genus Munieria (which belongs to different clavatoraceans) are strongly restricted to the limnic - oligahaline salinity realm. By contrast, Aclistochara, Echinochara, and especially Porochara as well as (to a lesser extent) Globator and Mesochara are rather salinity tolerant. They occur abundantly in strongly brackish environments, but also in freshwater. The remaining taxa (mostly clavatoraceans) are intermediate in their distribution between these extremes.

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Description: Prof. Dr. B. KREBS zum 60. Geburtstag. ... 3 ; Inhalt. ... 7 ; HAHN, G. & HAHN, R.: Nachweis des Septomaxillare bei Pseudobolodon krebsi n. sp. (Multituberculata) aus dem Malm Portugals. ... 9 ; BONAPARTE, J.F.: Approach to the Significance of the Late Cretaceous Mammals of South America. ... 31 ; KOENIGSWALD, W. von: Differenzierung im Zahnschmelz der Marsupialia im Vergleich zu den Verhältnissen bei den Placentalia (Mammalia). ... 45 ; STORCH, G. & MARTIN, T.: Eomanis krebsi, ein neues Schuppentier aus dem Mittel-Eozän der Grube Messel bei Darmstadt (Mammalia: Pholidota).... 83 ; ROTHAUSEN, K.: Die Schritte der Tetrapoden in die Meere des frühen Känozoikums. ... 99 ; FAHLBUSCH, V.: Fossile Kleinsäuger - gerät ihre Erforschung in die Sackgasse? ... 113 ; BUFFETAUT, E.: The significance of dinosaur remains in marine sediments: an investigation based on the French record. ... 125 ; RICHTER, A.: Der problematische Lacertilier llerdaesaurus (Reptilia, Squamata) aus der Unter-Kreide von Una und Galve (Spanien). ... 135 ; ZINKE, J. & RAUHUT, O.: Small theropods (Dinosauria, Saurischia) from the Upper Jurassic and Lower Cretaceous of the Iberian Peninsula. ... 163 ; RAUHUT, O. & KRIWET, J.: Teeth of a big Theropod Dinosaur from Porto das Barcas (Portugal).... 179 ; KOHRING, R. & REITNER, J.: Zur Eischalenstruktur von Varanus komodoensis OuwENS 1912. ... 187 ; LiLLEGRAVEN, J. A.: Age of upper reaches of Hanna Formation, northern Hanna Basin, south-central Wyoming. ... 203 ; WERNER, C.: Die kontinentale Wirbeltierfauna aus der unteren Oberkreide des Sudan (Wadi Milk Formation). ... 221 ; HEINRICH, W.-D.: Biostratigraphische Aussagen der Säugetierpaläontologie zur Alterstellung pleistozäner Travertinfundstätten in Thüringen. ... 251 ; FECHNER, G.: Der 'mitteloligozäne’ Septarienton bei Bad Freienwalde (nordöstl. Mark Brandenburg) und seine Dinoflagellaten-Zysten-Flora. ... 269 ; FECHNER, G.: Phytoplankton aus ästuarinen Ablagerungen des Miozäns der Bohrung "Groß-Apenburg" (Altmark). ... 283 ; MEHL, D., REITNER, J. & REISWIG, H.M.: Soft tissue organization of the deep water hexactinellid Schaudinnia arctica SCHULZE, 1900 from the Arctic Seamount Vesterisbanken (Central Greenland Sea). ... 301 ; MEHL, D. & ERDTMANN, B.-D.: Sanshapentella dapingi n.gen.n.sp.- a new hexactinellid sponge from the Early Cambrian (Tommotian) of China. ... 315 ; KEUPP, H. & ILG, A.: Paläopathologische Nachlese zur Ammoniten-Fauna aus dem Ober-Callovium der Normandie. ... 321 ; BANDEL, K. & RiEDEL F.: Classification of fossil and Recent Calyptraeoidea (Caenogastropoda) with a discussion on neomesogastropod phylogeny. ... 329 ; BECKER, R.T. & SCHREIBER, G.: Zur Trilobiten-Stratigraphie im Letmather Famennium (nördliches Rheinisches Schiefergebirge). ... 369 ; KOHRING, R. & SCHREIBER, G.: 'Latex-Micro-Molding' als neue Untersuchungsmethode von Bemstein-Inklusen - Vorläufige Mitteilung. ... 389 ; REITNER, J.: Mikrobialith-Porifera-Fazies eines Exogyren/Korallen-Patchreefs des Oberen Korallenooliths im Steinbruch Langenberg bei Oker (Niedersachsen). ... 397 ; MATYSZKIEWICZ, J.: Remarks on the Deposition of Pseudonodular Limestones in the Cracow Area (Oxfordian, Southern Poland). ... 419 ; BARON-SZABO, R.: Palökologie von nordspanischen Korallen des Urgon (Playa de Laga, Prov. Guemica). ... 441 ; SCHLÜTER, T.: Zur Verbreitung, Fazies und Stratigraphie der Karoo in Uganda. ... 453 ; KEUPP, H., BELLAS, S.M., FRYDAS, D. & KOHRING, R.: Aghia Irini, ein Neogenprofil auf der Halbinsel Gramvoüssa/NW-Kreta. ... 469 ; FRYDAS, D.: Stratigraphie und Taxonomie von Silicoflagellaten aus Diatomiten des Ober-Miozän von Zentral-Kreta (Griechenland). ... 483 ; FRYDAS, D.: Bericht über ein neues Silicoflagellaten-Vorkommen aus dem Piacenzium von Kreta, Griechenland. ... 495 ; RÖPSTORF, P. & REITNER, J.: Morphologie einiger Süßwasserporifera (Baikalospongia bacillifera, Lubomirskia baicalensis, Swartschewskia papyraced) des Baikal-Sees (Sibirien, Rußland.). ... 507 ; GLOY, U.: Bibliographie Institut für Paläontologie 1993. ... 527 ;

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Description: Der Untersuchung der Entwicklung der kalkigen Nannofossilien und der kalkigen Dinoflagellaten-Zysten an der Kreide/Tertiär-Grenze liegt Probenmaterial aus der Kembohrung Nennhausen 2/ 63 (Westbrandenburg) und von den Dänischen Vergleichsprofilen in Nordjütland (Nye K10v, Kj01by Gaard, Bulbjerg, Vokslev) und von der Typuslokalität des Danien, Stevns Klint (Seeland), zugrunde. Aus der Einstufung des Probenmaterials aus der Bohrung Nennhausen 2/ 63 anhand kalkiger Nannofossilien ergibt sich eine stratigraphische Neubewertung dieses Materials. Der beprobte Bereich (Teufe 812 - 572 m) umfaßt den Abschnitt vom höheren Untermaastricht (Oberer Bereich der CC 24 nach SISSINGH, 1977) bis zum untersten Dan (untere NP2 nach MARTINI, 1971 bzw. untere Cruciplacolithus asymmetricus-Zone nach VAN HECK & PRINS, 1987). Die Kreide/Tertiär- Grenze ist, tiefer als bisher, bei Bohrmeter 590, begründet durch eine Fazieswechsel von Tonmergel zu glaukonitischem Kalkfeinsandstein und das Auftreten der ersten tertiären Florenelemente sowie der "survivor"-Arten anzusetzen. Der Hiatus im Grenzbereich umfaßt nur den oberen Bereich der CC 26 (Nephrolithus frequens-Zone nach SISSINGH, 1977) und den unteren Bereich der Biantholithus sparsus-Zone nach VAN HECK & PRINS, 1987). Die Bohrung Nennhausen durchteufte ein für Ostdeutschland einmaliges Profil im Bereich der Kreide/Tertiär- Grenze, dessen für den Küstenbereich ungewöhnliche Vollständigkeit durch die Lokalisierung in einer Salzstockrandsenke begründet wird. Der in der Nennhausener Abfolge fehlende Bereich wird, entsprechend der Korrelation der Nannofossildaten, von den Dänischen Vergleichsprofilen vollständig abgedeckt, so daß die Darstellung der Entwicklung der Vergesellschaftung kalkiger Dinoflagellaten-Zysten im Kreide/Tertiär- Übergangsbereich möglich wird. Aus der taxonomischen Bearbeitung ergeben sich Neubeschreibungen folgender Taxa: vier Gattungen: Orthotabulata (Orthopi thonelloideae), Operculodinella (Obliquipithonelloideae), Lentodinella und Septiareata (Pithonelloideae), 13 Arten: Orthopithonelloideae: Orthopithonella multipora, Orthocarinellum biconvexum, Orthotabulata obscura, Bitorus bulbjergensis, Ruegenia crassa, Obliquipithonelloideae: Obliquipithonella ossa, Operculodinella hydria, Od. reticulata, Od. costata, Carinellum turbosimile, Calcicarpinum tetramurus, Pithonelloideae: Lentodinella danica, Septiareata pyramiforma, und einer “Form- Art": Orthopithonella gustafsonii forma salebra. Die Gattungsdiagnose von Orthocarinellum wird dahingehend erweitert, daß auch Formen mit gleichmäßig gewölbtem Epi- und Hypotrakt einbezogen sind. Die Morphospezies Obliquipithonella operculata, Operculodinella hydria, Od. reticulata und Od. Costata werden als zusammengehörige Formreihe sensu KEUPP et al. (1991) mit gleitenden Übergängen erkannt. Mit der Einbeziehung von O. operculata als kugelförmiges Minimalstadium in die Formreihe, in der O. hydria das monocarinate Stadium, Od. reticulata das kryptotabulate und Od. costata das nahezu holotabulate Stadium vertreten, wird deren Zystennatur bestätigt. Nach ihrer Reichweite sind für den Bereich der Kreide Tertiär-Grenze vier Gruppierungen von Morphospezies kalkiger Dinoflagellaten-Zysten unterscheidbar: 1. das Gros der "Durchläufer“ [;] 2. wenige Formen, die offensichtlich ohne direkte Reaktion zu ihr, im Kreide/Tertiär-Übergangsbereich ihren Niedergang haben [;] 3. “Stress“- Formen, mit bloom-artiger Entwicklung im untersten Dan [;] 4. Formen, die erst ab dem oberen Paläozän bekannt sind. [;] Ausgehend davon können im untersuchten Material vermutlich als Reaktion auf den ökologischen Stress infolge der Ereignisse an der Kreide/Tertiär-Grenze fünf Etappen mit jeweils spezifischer Zystengemeinschaft erkannt werden. Diese lassen innerhalb der Assoziationen der kalkigen Dinoflagellaten- Zysten eine Entwicklung vermuten, die ähnlich der der kalkigen Nannofossilien neben den 'Durchläuferarten” ein Überdauern der Grenze durch bloom-artige Häufigkeit von "Stress”-Formen dokumentiert, aus denen sich später mehrere neue Morphospezies ableiten. Eine Analyse von evolutiven Aspekten scheitert jedoch daran, daß es sich bei den untersuchten Objekten nur um die fossil erhaltungsfähigen Kalkwände der Zysten der kalkigen Dinoflagellaten handelt, während die Theka fossil nicht überliefert ist. Die verwendeten taxonomischen Einheiten tragen deskriptiven Charakter, spiegeln also nur die erfaßbaren Merkmalskombinationen wider, deren genetische Fixierung vorerst nicht sicher erkannt werden kann. Darüber hinaus kann aufgrund des Nachweises funktionell strukturierter Organica an der Basis der kalkigen Innenwand von Bonetocardiella sp. ein Biomineralisationsprozess abstrahiert werden. Dieser ist, ausgehend von den beobachteten Strukturen, durch eine genetische Steuerung sowohl der Kristallnukleierung durch Anlage eines spezifischen Stützskeletts als auch des Kristallwachstums, gekennzeichnet. An Obliquipithonella ossa n.sp. sind erstmals an einer einfachwandigen obliquipithonelloiden Form, als Nukleierungszentren interpretierte, sternförmige Eindrücke auf der proximalen Seite der wandaufbauenden Skelettkristalle beobachtet worden. Ausgehend davon kann angenommen werden, daß ein entsprechend konfiguriertes Netz aus Mucusfasem als spezifizierte, also genetisch fixierte unlösliche (gerüstbildende) Strukturkomponente fungierte. Der stark von der anorganischen Gestalt abweichende Skelettkristallhabitus scheint maßgeblich auf die inhibitierende Wirkung immobilisierter löslicher (Nukleierungs-) Matrix zurückführbar zu sein. Sowohl Kristallnukleierung als auch Kristallwachstüm haben demnach einer genetischen Kontrolle unterlegen. Die Charakteristika von O. ossa n.sp. lassen vermuten, daß es sich um einen Morphotyp handelt, der eine Zwischenstellung zwischen Orthopithonelloideae und Obliquipithonelloideae einnimmt. Die Biomineraliationsprozesse von orthopithonelloiden und obliquipithonelloiden kalkigen Dinoflagellaten-Zysten sind vermutlich weniger krass zu trennen als vielmehr durch Übergänge bestimmt.

Description: The purpose of this study is to investigate the development of calcareous nannofossils and especially of calcareous dinoflagellate cysts (Calciodinellaceae, DEFLANDRE (1947) across the Cretaceous/Tertiary-boundary. The samples originate from core Nennhausen 2/ 63 (western Brandenburg, eastern Germany) and for comparison from Danish sections in Northern Jutland (Nye Kiev, Kjelby Gaard, Bulbjerg, Vokslev) and from the type Danian Stevns Klint (Seeland). The nannofossil data from the core samples give evidence for a new stratigraphical interpretation of the material allready investigated between 1965 and 1971. The sampled depth interval (812-572 m) ranges from late early Maastrichtian (upper part of CC 24 sensu SISSINGH (1977) to lowermost Danian (lower part of NP2, MARTINI, 1971; lower Cruciplacolithus asymmetricus-zone VAN HECK & PRINS, 1987). The K/T-boundary is considered to be located lower than hitherto supposed, based on the first appearance of tertiary floral elements and "survivors” and on an abrupt change of facies from clayey marl to greensands, both at a depth of 590 metres. The hiatus in the boundary interval comprises the uppermost part of CC 26 (= Nephrolithus frequens-zone, SISSINGH, 1977) and the lower part of the Biantholithus sparsus-zone (VAN HECK & PRINS, 1987).The Nennhause Core recovered a unique profile for eastern Germany. The profile contains an uncommonly complete record of the K/T-boundary interval for the near shore environment of this area, caused by its location in the rim syncline of a salt diapir. The missing interval of the core is, according to the correlation of the nannofossil data, completely covered by the Danish profiles. This fact allows characterization of the development of the assemblages of calcareous dinoflagellate cysts around the K/T-boundary. For the description of calcareous dinoflagllate cysts only a morphospecies- concept is possible because only the cyst stage is preserved and we know nothing about the thecae. Even though the taxa used follow binary nomenclature, they are only of descriptive nature and express the external features of their bearers. The extent of genetic fixation of these is still questionable. Moreover the problem whether calcareous dinoflagellate cysts are stratigraphical useful or not derives from that fact. The taxonomical study of the calcareous dinoflagellate cysts results in the description of: - 4 new genera: Orthotabulata (Orthopithonelloideae), Operculodinella (Obliquipithonelloideae), Lentodinella and Septiareata (Pithonelloideae) - 13 new species: Orthopithonelloideae: Orthopithonella multipora, Orthocarinellum biconvexum, Orthotabulata obscura, Bitorus bulbjergensis, Ruegenia crassa, Obliquipithonelloideae: Obliquipithonella ossa, Operculodinella hydria, Od. reticulata, Od. costata, Carinellum turbosimile, Calcicarpinum tetramurus, Pithonelloideae: Lentodinella danica, Septiareata pyramiforma. - 1 new "form”-species: Orthopithonella gustafsonii forma salebra. The diagnosis of the genus Orthocarinellum is extended in order to integrate forms with equally bulged epiand hypotracts. The morphospecies Obliquipthonella operculata, Operculodinella hydria, Od. reticulata and Od. costata are recognized as belonging to one “form group" sensu KEUPP et al. (1991) with gradual transitions. While Obliquipthonella operculata represents the spherical minimum-stage, Operculodinella hydria is assigned to the monocarinate, Od. reticulata to the cryptotabulate and Od. costata to the nearly holotabulate cyst-stage. By including Obliquipthonella operculata, known by nannofosssil workers as "Thoracosphaera" operculata, within a "form group" of increasing paratabulation its long debated cyst nature can be confirmed. Corresponding to the range of the particular morphospecies around the K/T- boundary interval four groupings of calcareous dinoflagellate cysts are discernible: 1. persisting forms, which are the most numerous [;] 2. a few forms, declining without evident reaction to the ecological stress within the K/T -transition interval [;] 3. "stress"- forms first occuring in the upper Maastrichtian at low abundances and showing a bloom-like development in the lowermost Danian [;] 4. incomming forms known only up from the upper Paleocene and above. [;] From this a development of 5 more or less artifical stages can be recognized following the ecological stress at the K/T- boundary. They allow to infer a similar development within the calcareous cyst-assemblage to that known from the calcareous nannofossils. It is characterized (besides the persisting forms without any reactions) by the "surviving" of "stress"-forms, from which later the new morphotypes seem to have derived. For instance Pithonella sphaerica which dominates Cretaceous assemblages from the Albian upward is replaced by Lentodinella danica n.g. n.sp. during the boundary crisis. In addition aspects of biomineralization are discussed, especially for Bonetocardiella sp., a member of the subfamily Pithonelloideae KEUPP (1987). The observation of organic remains, with an obviously functional structure, at the base of the inner calcareous wall, permits the abstraction of a biomineralization-model. Growth startes from a biologically induced and controlled, and therefore genetically fixed nucleation and growth of the wallbuilding crystals. Main control originates from a specific connective-skeleton of fossiliferous organic fibres ("mucofibrous material", GAO et al., 1989) acting as an insoluble matrix, which is preservable under special conditions. An obliquipithonelloid calcareous dinoflagellate cyst, Obliquipithonella ossa n.sp., showed for the first time, star-shaped imprints on the inner surface of each calcite-crystal of the single layered calcareous wall. They are interpreted as nucleation-centres, localities where the net of organic fibres has crossing-points from which the nucleation has its onset. This suggests that the organic net (insoluble, structur forming matrix) had a highly characteristic morphology and therefore must have been a genetically determined structure. The strong deviation of the wall crystal morphology from the inorganic habit indicates growth control by the mobilized molecules of the soluble (nucleating) matrix. Again both nucleation and growth of crystals seem to be biological controlled and genetically determined. The biomineralization processes of ortho- and obliquipithonelloid calcareous dinoflagellate cysts are presumably not crossly different but controlled by gradational alteration of the same underlying process.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In den Unterkretazischen Lokalitäten Una und Galve (Spanien) und Anoual (Marokko) finden sich neben zahlreichen weiteren Wirbeltiergruppen auch Lacertilier-Reste. In den limnischen Braunkohlen des Ober-Barremium von Una (Provinz Cuenca, Spanien) ist eine umfangreiche disartikulierte Lacertilier-Fauna erhalten. Sie wird von zwei Formen dominiert, dem problematischen Anguimorphen Ilerdaesaurus unaensis und dem osteodermal gepanzerten, sehr ursprünglichen Scincomorphen Becklesius cataphractus nov. sp., der zur Familie der Paramacellodidae gehört. Die Osteoderme von Becklesius cataphractus nov. sp. entsprechen in der äußeren Morphologie wie auch im Feinbau den Osteodermen rezenter Gerrhosauridae. Neben einem weiteren Paramacellodiden, Paramacellodus sinuosus nov. sp., kann in Una ein zweiter Anguimorpher nachgewiesen werden (Cuencasaurus estesi nov. gen. et nov. sp.). Die Anordnung der teilweise in Aggregaten vorliegenden, disartikulierten Lacertilier-Knochen ist den dokumentierten subaquatischen Zerfalls-Stadien eines rezenten Klein-Leguans (Oplurus sebae) sehr gut vergleichbar und mit hoher Wahrscheinlichkeit ähnlich entstanden. Die Lacertilier-Reste des fluviatilen Unter-Barremiums von Galve (Provinz Teruel, Spanien) enthalten eine sehr ähnliche Lacertilier-Fauna wie die von Una. Zum einen ist die Gattung Ilerdaesaurus nachweisbar, zum anderen die Gattung Paramacellodus. Isolierte Osteoderme sprechen für mindestens eine gepanzerte Paramacellodiden-Gattung. Zudem kann in Galve ein früher Scincide nachgewiesen werden. Eine kalkige Linse der Unteren Kreide (? Berriasium) von Anoual (Talsinnt-Provinz des Hohen Atlas, Marokko) enthält einige sehr gut erhaltene Lacertilier-Kiefer. Zum größeren Teil gehören diese der neuen Art Paramacellodus marocensis nov. sp. an, es liegt jedoch auch eine deutlich abweichende Form vor. Die Familie der Paramacellodidae war bisher nur aus dem Oberen Jura bekannt. Die neuen Gattungen erweitern die stratigraphische Verbreitung der Familie bis in die höhere Unter-Kreide. Ihr geographisches Vorkommen - bis jetzt auf Großbritannien, Portugal und den Nordwesten der USA beschränkt - wird auf Spanien und den Rand Nordwest-Afrikas ausgedehnt.

Description: Les localites du Cretace inferieur d'Una et de Galve (Espagne) et d'Anoual (Maroc) ont livre des restes de lacertiliens associes ä de nombreux autres vertebres. Dans les lignites limniques du Barremien superieur d'Una (province de Cuenca, Espagne), on trouve une faune variee de lacertiliens, sous la forme d'elements squelettiques desarticules. Cette faune est dominee par deux especes, l'anguimorphe problematique Ilerdaesaurus unaensis et le scincomorphe tres primitif dote d'une cuirasse d'osteodermes Becklesius cataphractus nov. sp., qui appartient ä la famille des Paramacellodidae. Les osteodermes de Becklesius cataphractus nov. sp. ressemblent ä ceux des Gerrhosauridae modernes, aussi bien par leur morphologie externe que par leur microstructure. En plus d'un autre paramacellodide Paramacellodus sinuosus nov. sp. , un deuxieme anguimorphe (Cuencasaurus estesi nov. gen. et nov. sp.) peut etre reconnu. L'arrangement des ossements desarticules de Lacertiliens, qui sont parfois disposes en aggregats, est tres comparable aux stades de decomposition subaquatique d'un petit iguane actuel (Oplurus sebae) et cette disposition a tres probablement le meme mode de formation dans les deux cas. Les restes de Lacertiliens du Barremien inferieur fluviatile de Galve (province de Teruel, Espagne) representent une faune lacertilienne tres semblables ä celle d'Una. On trouve les genres Ilerdaesaurus et Paramacellodus. Des osteodermes isoles temoignent de la presence d'au moins un genre de paramacellodide cuirasse. De plus, un scincide primitif peut etre reconnu ä Galve. La lentille calcaire du Cretace inferieur (? Berriasien) d’Anoual (province de Talsinnt dans le Haut-Atlas, Maroc) a foumi des mächoires de Lacertiliens tres bien preservees. Elles appartiennent en majorite ä la nouvelle espece Paramacellodus marocensis nov. sp. Une autre forme clairement distincte est egalement presente. La famille des Paramacellodidae etait connue jusqu’ä present seulement au Jurassique superieur. Les nouveaux genres etendent la repartition stratigraphique de cette famille jusqu'ä la fin du Cretace inferieur. Son aire de repartition - jusqu'ä present limitee ä la Grande-Bretagne, au Portugal et au nord-ouest des USA - englobe maintenant l'Espagne et la bordure nord-ouest de l'Afrique.

Description: Amongst other vertebrates, the Lower Cretaceous localities Una and Galve (Spain) and Anoual (Morocco) contain remains of lizards. An extensive lizard-fauna is preserved in the limnic lignites from the Upper Barremian of Una (Province Cuenca, Spain). Two species dominate the fauna in terms of abundance: the unusual anguimorphan Ilerdaesaurus unaensis and the osteodermally-armoured, primitive scincomorphan Becklesius cataphractus nov. sp., which belongs to the family Paramacellodidae. Osteoderms of Becklesius cataphractus nov. sp. Are almost identical to those of extant Gerrhosauridae in external morphology, as well as in their microstructure. Besides another Paramacellodid, Paramacellodus sinuosus nov. sp., a second anguimorphan was found (Cuencasaurus estesi nov. gen. et nov. sp.). The configuration of disarticulated lizard bones of the few bone accumulations can be compared to subaquatic decay phases of a recent iguana (Oplurus sebae) and may have formed the same way. The lacertilian remains from the fluvial Lower Barremian of Galve (Province Teruel, Spain) contain a fauna that is very similar to the one of Una. The genus Ilerdaesaurus can be found, as well as the genus Paramacellodus. Some isolated osteoderms of at least one armoured form of the Paramacellodidae also occur. An early scincid can be distinguished. The limestone lens of the Lower Cretaceous (? Berriasium) of Anoual (Province Talsinnt in the High Atlas Mountains, Morocco) contained some very well-preserved lizard jaws. Mainly, they belong to the new form Paramacellodus marocensis nov. sp., however there is also another, very different form as yet undescribed. The family Paramacellodidae was so far known only from the Upper Jurassic. The new genera increase the stratigraphical range of this family up to the end of the Lower Cretaceous. The geographical distribution - until now limited to Great-Britain, Portugal and the Northwestern part of the USA - extends to Spain and the margin of Northwest- Africa.

Description: En las localidades de Una y Galve (Espana) y de Anoual (Marruecos) del Cretaceo inferior se han encontrado restos de lacertidos junto con los de otros vertebrados. En los lignitos limnicos del Barremio superior de Una (provincia de Cuenca, Espana) se ha conservado una amplia fauna de lacertidos bajo la forma de esqueletos desarticulados. Esta fauna presenta dos especies dominantes: el problemätico anguimorfo Ilerdaesaurus unaensis y el muy primitive esquincomorfo dotado de una coraza osteodermica, Becklesius cataphractus nov. sp., que pertenece a la familia de los Paramacellodidae. Los osteodermos de Becklesius cataphractus nov. sp. tanto en la morfologia externa como en la microstructura son muy similares a los osteodermos del Gerrhosauridae modemo. En Una ademäs de otro Paramacellodidae, el Paramacellodus sinuosus nov. sp., se pudo identificar tambien la presencia de otro anguimorfo (Cuencasaurus estesi nov. gen. et nov. sp.). La disposition de los huesos desarticulados de lacertidos, que en parte se encuentran en la forma de agregados, puede compararse perfectamente con las etapas de la decomposition subaquätica de una pequena iguania actual (Oplurus sebae), y muy probablemente se formaron de manera identica. Los restos de lacertidos del Barremio inferior fluvial de Galve (provincia de Teruel, Espana) son muy parecidas a la fauna de lacertidos de Una. Estan presente los generös Ilerdaesaurus y Paramacellodus y tambien por lo menos un genero de Paramacellodidae con coraza, puede puede deducirse por la presencia de osteodermos aislados. Ademas en el Galve ha sido reconocido un esquincido temprano. La lente calcaria del Cretaceo superior (? Berriasiano) de Anoual (provincia de Talsinnt en al Alto Atlas, Marruecos) contiene maxilares de lacertidos muy bien conservados. Estas pertenecen en su mayor parte a la nueva especie Paramacellodus marocensis nov. sp. acompanada de una forma claramente divergente. La familia Paramacellodidae era conocida solamente hasta ahora en el Juräsico superior. Los nuevos generös identificados extienden la distribution estratigräfica de esta familia hasta el alto Cretaceo inferior. Su presencia geogräfica - limitada a la Gran Bretana, el Portugal y el noroeste de los EEUU - engloba Espana y la region del extremo noroeste de Africa.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die vorliegende Arbeit beschreibt neoproterozoische und frühestkambrische Megaalgen aus 1 1 Aufschlüssen der Yangtze Plattform und eines Vorkommens der Nordchinesischen Plattform. 4 neoproterozoische Florenbilder (Shilu Group; Liulaobei / Jiuliqiao Fm.; Doushantuo / Lantian Fm.; Dengying / Liuchapo Fm.) und ein frühkambrisches Florenbild (Yanjiahe Fm.) werden zusammengefaßt. 28 Megaalgen werden ausführlich taxonomisch bearbeitet. Eingehende biostatistische, palynologische und elektronenmikroskopische Studien erfolgten zu Chuaria circularis und Tawuia dalensis. Unter Einbeziehung von Vergleichsuntersuchungen an Rezentmaterial(Nostoc) wird Chuaria als mikro- bis makroskopische (?chroococcal organisierte) Prokaryota-Kolonie angesehen. Fossilisierte Reste der äußeren, organisch imprägnierten Hüllen von Prokaryota-Kolonien können große Einzeller vortäuschen und wurden häufig als eukaryotische „Megasphaeromorphe“ fehlinterpretiert. Enge morphologische und strukturelle Beziehungen bestehen zwischen Chuaria und Tawuia. Letztere Art wird ebenfalls den koloniebildenen Prokaryota zugeordnet. Biostatistik weist darauf hin, daß die verschiedenen Formenschwärme von Tawuia dalensis möglicherweise unterschiedliche Ökophäne von Chuaria circularis darstellen. Für die Megaalgen Beltanelliformis brunsae, Vendotaenia antiqua, Yemaomianiphyton bifurcatum, Liulingjitaenia alloplecta, Sinospongia chenjunyuani und Konglingiphyton erecta wird eine Revision vorgeschlagen. 4 Gattungen und 5 Arten werden validisiert (Miaohephyton bifurcatum, Doushantuophyton lineare, D. rigidulum, Flabellophyton lantianensis, Anhuiphyton lineatum). Mucoplagum primitivum n.gen.et sp., Omalophyma magna n.sp., Glomulus filamentum n.gen.et sp., ?Gesinella gracilis n.sp., Sinospongia tubulata n. sp. und Cucullus fraudulentus n.gen.et sp. Werden neu beschrieben. Fossilien die bisher als proterozoische „Würmer“ oder „Wurmröhren“ beschrieben wurden, zeigen durch Querrunzelung große Ähnlichkeiten mit Strukturen der Algen s.l., wie sie beispielsweise bei gealterten siphonalen Zellen der rezenten Chlorophyta auftreten. Sinosabellidites wird als Synonym von Tawuia angesehen und für Pararenicola huaiyuanensis erfolgt eine Revision und Emendation. Die untersuchten Megaalgen werden im Kontext der Evolution der Eu- und Prokaryota dargestellt. Im Neoproterozoikum kam es zu Gigantismus bei Prokaryota-Kolonien. Großkolonien der (?chroococcalen) Prokaryota werden durch Chuaria, Tawuia, Mucoplagum n.gen. und Beltanelliformis, große Kolonien fädiger Prokaryota durch Vendotaenia, Longifuniculum und Glomulus n.gen. repräsentiert. Beltanelliformis und Mucoplagum n.gen. zeigen z.T. Merkmale von Ediacara Fossilien. Cucullus n.gen., Liulingjitaenia, Sinospongia u.a. werden den Megaalgen Incertae sedis mit Merkmalen der Ediacara Fossilien zugeordnet. Hier ist ebenfalls eine Zugehörigkeit zu Prokaryota-Kolonien zu vermuten. Regelmäßig strukturierte, teilweise kompartimentierte, aufrechte Ruhe-Kolonien rezenter Myxobacteria verdeutlichen, daß organische Strukturen, wie sie z.T. für Ediacara Fossilien typisch sind, von Prokaryota erzeugt werden können. Ein Auftreten gigantischer, siphonal organisierter Prokaryota (fGrypania-, lOmalophyma magna n.sp.) ist nicht auszuschließen. Ein gesicherter Nachweis der Eukaryota wird durch Fossilien von Mehrzellern mit spezialisierten Anheftungsorganen und Zelldifferentiation (z.B. Gesinella, Miaohephyton, Doushantuophyton) sowie zystenartige Mikrofossilien (acanthomorphe Acritarchen) für das Neoproterozoikum erbracht.

Description: This study describes Neoproterozoic and Earliest Cambrian mega-algae from 11 localities of the Yangtze platform and from one locality of the Northchinese platform. 4 Neoproterozoic „floral portraits“ (Shilu Group; Liulaobei I Jiuliqiao Fm.; Doushantuo I Lantian Fm.; Dengying I Liuchapo Fm.) and one Early Cambrian „floral portrait“ (Yanjiahe Fm.) are summarized. 28 mega-algae are taxonomically treated in greater detail. Closer biostatistical, palynological an SEM - studies are realized on Chuaria circularis und Tawuia dalensis. Under incorporation of investigations for comparisons on Recent material (Nostoc), Chuaria is characterized as micro- to macroscopic (? chroococcal organized) colonial procaryote. Fossilized remains of the external, organically impregnized envelope of procaryotic colonies may simulate large unicells. These often were misinterpreted as eucaryotic „megasphaeromorphs“. Close morphologic and structural relations exist between Chuaria and Tawuia. Latter genus is as well classified as colonial procaryote. Biostatistics indicates, that different form swarms possibly represent different ecophenes of Chuaria circularis. A revision is proposed for the mega-algae Beltanelliformis brunsae, Vendotaenia antiqua, Yemaomianiphyton bifurcatum, Liulingjitaenia alloplecta, Sinospongia chenjunyuani and Konglingiphyton erecta. 4 genera and 5 species are validated (Miaohephyton bifurcation, Doushantuophyton lineare, D. rigidulum, Flabellophyton lantianensis, Anhuiphyton lineatum). Mucoplagum primitivum n.gen.et sp., Omalophyma magna n.sp., Glomulus filamentum n.gen.et sp., ‘IGesinella gracilis n.sp., Sinospongia tubulata n. sp. and Cucullus fraudulentus n.gen.et sp. represent newly erected taxa. Fossils, that up to now were described as Proterozoic „worms“ or „worm tubes“ exhibit great similarities with structures of algae s.l., due to the cross wrinkling. Those structures e.g. exist in old siphonous cells of Rezent chiorophytes. Sinosabellidites is treated as synonym of Tawuia. Pararenicola huaiyuanensis is revised and emendated. The investigated mega-alge are described in context with the evolution of eucaryotes and procaryotes. Gigantism of procaryotic colonies ocurred during Neoproterozoic times. Giant colonies of (? chroococcal) procaryotes are represented by Chuaria, Tawuia, Mucoplagum n.gen. and Beltanelliformis, large colonies of filamentous procaryotes by Vendotaenia, Longifuniculum and Glomulus n.gen.. Beltanelliformis and Mucoplagum n.gen. partly show characters of Ediacaran fossils. Cucullus n.gen., Liulingjitaenia, Sinospongia are classified as mega-algae Incertae sedis with some characters of Ediacaran fossils. An affilation to colonial procaryotes may be supposed. Erect resting colonies of Recent myxobacteria with partly regular structures and a compartmentation illustrate, that structures may be produced by procaryotes, that are typical for some Ediacaran fossils. The occurence of giant, siphonous procaryotes (fGrypania; lOmalophyma magna n.sp.) can not be excluded. Secure evidences of eucaryotes are given by fossils of multicelled organisms with specialized attachement structures and cell differentiation (e.g. Gesinella, Miaohephyton, Doushantuophytori) as well as cyst-like microfossils (acantomorph acritarchs) for Neoproterozoic times.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: BECKER, R. Th.: Zur Kenntnis von Hemberg-Stufe und Annulata-Schiefer im Nordsauerland (Oberdevon, Rheinisches Schiefergebirge, GK 4611 Hohenlimburg) ...3 ; FECHNER, G.: Mikrofloren aus dem Osningsandstein (Barreme, NW-Deutschland) ...43 ; FECHNER, G.: Mikrofloristische Untersuchungen im unteren Lias von Bornholm, Dänemark ...59 ; FECHNER, G.: Eine oligozäne Dinoflagellaten-Zysten-Flora vom Teufelssee in Berlin-Grunewald ...83 ; FRYDAS, D. & KEUPP, H.: Kieseiiges und kalkiges Phytoplankton aus dem Neogen von NW- und W-Kreta /Griechenland ...97 ; KEUPP, H.: Wachstumsstörungen bei Pleuroceras und anderen Ammonoidea durch Epökie ...113 ; KEUPP, H.: Die Flora kalkiger Dinoflagellaten-Zysten im mittleren Apt (Gargas) der Kembohrung Himstedt 3 bei Hoheneggelsen / Niedersachsen ...121 ; KEUPP, H. & 1LG, A.: Paläopathologie der Ammonitenfauna aus dem Obercallovium der Normandie und ihre palökologische Interpretation ...171 ; KEUPP, H., KOHRING, R. & KOWALSKI, F.-U.: Neue Arten der Gattung Ruegenia WILLEMS 1992 (kalkige Dinoflagellaten-Zysten) aus Kreide und Alttertiär …191 ; KEUPP, H. & KOWALSKI, F.-U.: Die kalkigen Dinoflagellaten-Zysten aus dem Alb von Folkestone / SE-England ...211 ; KOHRING, R.: Histostructure of fossil Crocodilian eggshell fragments from the Lower Cretaceous of Galve (Spain) ...253 ; KOWALSKI, F.-U. & MONNET, B.: Zur Ultrastruktur organischer Bestandteile der Unterkretazischen kalkigen Dinoflagellaten-Zyste Obliquipithonella edgarii (BOLLI 1974) KEUPP 1984 (Calciodinellaceae, Obliquipithonelloideae) aus dem Ober-Barreme des NW-deutschen Beckens ...263 ; NEUWEILER, F. & REITNER, J.: Karbonatbänke mit Lithocodium aggregation ELLIOTT / Bacinella irregularis RADOICIC. Paläobathymetrie, Paläoökologie und stratigraphisches Äquivalent zu thrombolithischen Mud Mounds ...273 ; SCHLÜTER, T. & KOHRING, R.: Trace fossils from a saline-alkaline lake paleoenvironment in northern Tanzania ...295 ; STEINER, M., ERDTMANN, B.-D. & CHEN Junyan: Preliminary assessment of new Late Sinian (Late Proterozoic) large siphonous and filamentous "megaalgae” from eastern Wulingshan, north-central Hunan, China ...305 ; WÖRHEIDE, G.: Bibliographie 1991, Institut für Paläontologie, Freie Universität Berlin ...321 ;

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Für die Bearbeitung kalkiger Dinoflagellaten-Zysten der alpinen Trias wurden Profile aus den Cassianer Schichten (Cordcvol, Unter-Karn, Ober-Trias/Südalpen) sowie der Kössener Schichten und Zlambach-Mcrgel (Rhät, Obcr-Trias/Nördliche Kalkalpen) auf kalkige Nannofossilien untersucht. Material aus den Profilen Picolbach und Misurina (Cassianer Schichten), Lahnewiesgraben, Fonsjoch und Weißloferbach (Kössener Schichten) sowie Kleiner Zlambachgraben und Rossmoosgraben (Zlambach-Mergel) wurde ausgewertet. Für die Bearbeitung wurden sowohl lichtmikroskopische Methoden (Auswertung im polarisierten Licht mit Kompensator, Auflicht-Fluoreszenz) als auch das Rasterelektronenmikroskop zur Dokumentation genutzt. Eine hier erstmals beschriebene Assoziation kalkiger Nannofossilien des Cordevol wird von "Calcisphären" dominiert. Mit Orthopithonella misurinae n.sp. und Obliquipithonella prasina n.sp. sind zwei Arten kalkiger Dinoflagellaten-Zysten vertreten. Die systematische Stellung einer dritten "Calcisphäre", Carnicalyxia tabellata JANOFSKE, ist problematisch. Eine weitere incertae .rerfis-Form, Cassianospica curvata n.g.n.sp., tritt häufig auf und kann als Nanno-Leitfossil für das Cordevol bezeichnet werden. Aus dem Zeitabschnitt Ober-Karn bis Ober-Nor sind bisher keine kalkigen Nannofossilien nachgewiesen worden. Im Rhät treten zwei Arten kalkiger Dinoflagellaten-Zysten auf, Orthopithonella geometrica (JAFAR) JANOFSKE und Obliquipithonella rhombica JANOFSKE. Die Assoziation kalkiger Nannofossilien des Rhät wird von der incertae sedis-Form Prinsiosphaera triassica JAFAR dominiert; Coccolithen sind mit Eoconusphaera zlambachensis (MOSHKOVITZ) KRISTAN-TOLLMANN, Archaeozygodiscus koessenensis BOWN, Crucirhabdus minutus JAFAR und selten Crucirhabdus primulus PRINS ex ROOD, HAY & BARNARD vertreten. Keine der Artenkalkiger Nannofossilien, die im Cordevol vorkommen, konnte im Rhät nachgewiesen werden. EinZusammenhang mit der Faunenwende im Kam (Grenze Cordevol/Jul), wie sie bei einer Vielzahl von marinen und terrestrischen Invertebraten- und Vertebraten-Taxa festzustellen ist, wird diskutiert. Die kalkigen Dinoflagcllaten-Zysten der Ober-Trias sind die bislang ältesten Vertreter der Familie der Calciodincllaceae (Ordnung Peridiniales, Klasse Dinophyceae). Ein aktualisiertes Modell zur Biomineralisation der kalkigen Wandschichten der Calciodincllaceae setzt als gerüstbildende unlösliche Matrix (fossil im allgemeinen nicht erhaltungsfähige) organische Mucus-Fasern voraus ("mucofibrous material", GAO et al. 1989a), deren Anordnung verantwortlich für verschiedene Ultrastruktur-Typen ist: flächig (orthopithonclloid), räumliches irreguläres Netz (obliquipithonclloid), geordnete räumliche Struktur (pithonelloid). Kristall-Nukleierung und -Wachstum sind biologisch-induziert und biologisch-kontrolliert; die verschiedenen Wandstruktur-Typen der Calciodincllaceae stellen daher ein genetisch fixiertes Merkmal dar. Ein Modell zurfrühen Phylogenie der Peridiniales geht davon aus, daß die Bildung kalkiger Wandschichten bei Dinoflagcllaten-Zysten als Merkmal nur einmal entwickelt wurde. Die Calciodincllaceae werden aufgrund dieses autapomorphenMerkmals als monophylclische Gruppe betrachtet; die ortho-hexa-Tabulation ist ein plesiomorphes Merkmal.

Description: The material for the investigation of calcareous dinoflagellate cysts of the Alpine Triassic in this study was taken from different localities of the Cassian Beds (Cordevolian, Lower Carnian, Upper Triassic /Southern Alps) and the Koessen Beds and Zlambach Marls (Rhaetian, Upper Triassic/Northern Calcareous Alps). Especially samples of following sections were investigated: Picolbach, Misurina (Cassian Beds); Lahnewiesgraben, Fonsjoch, Weißloferbach (Koessen Beds); Kleiner Zlambachgraben, Rossmoosgraben (Zlambach Marls). The methods used for investigation and documentation of a specimen were both lightmicroscopy (crossed nicols with compensator, epi-fluoresccnce) and scanning electron microscopy. The calcareous nannofloral assemblages of the Alpine Cordevolian are dominated by "calcispheres". Two different types, Orthopithonella misurinae n.sp. and Obliquipithonella prasina n.sp. represent different subfamilies of calcareous dinoflagellate cysts. A third species of "calcisphere", Carnicalyxia tabellata JANOFSKE, is of uncertain systematic position. The incertae sedis-torm. Cassianospica curvata n.g.n.sp. is abundant and can be used as a marker for the Cordevolian. Calcareous nannofossils are not known from the Upper Carnian to Upper Norian interval. Nannofloral assemblages of Rhaetian age (Koessen Beds, Zlambach Marls) are dominated by the incerate sedisorm Prinsiosphaera triassica JAFAR. Calcareous dinoflagellate cysts such as Orthopithonella geometrica (JAFAR) JANOFSKE and Obliquipithonella rhombica JANOFSKE are common. Coccoliths such as Eoconusphaera zlambachensis (MOSHKOVITZ) KRISTAN-TOLLMANN, Archaeozygodiscus koessenensis BOWN, Crucirhabdus minutus JAFAR and only rare specimens of Crucirhabdus primulus PRINS ex ROOD, HAY & BARNARD are present. None of the Lower Carnian species was found in Rhaetian samples; it is possible that the difference in nannofloral assemblages from Lower Carnian and Rhaetian reflects the Cordevolian/Julian extinction event. Up to now the calcareous dinoflagellate cysts of the Upper Triassic are the oldest known representatives of the Familiy Calciodincllaceae (Order Peridiniales, Class Dinophyceae). The latest model of topicality concerning biomineralization processes of wall structures of Calciodincllaceae demonstrates, that the arrangement of non fossiliferous organic fibres ("mucofibrous material", GAO et al. 1989a) as insoluble matrix is responsible for the ultrastructure of the different wall types (planar = orthopithonclloid / three-dimensional irregular reticulum = obliquipithonclloid / strictly organized = pithonelloid). Nucleation and growth of crystals are biological-induced and -controlled and implie a genetic fixed character. For that reason a model of early phylogeny of the Peridiniales derived that the development of a calcareous wall structure of dinoflagellate cysts as a character was developed only once. Because of that autapomorphic character the Calciodincllaceae are considered to be a monophyletic group. The ortho-hexa-paratabulation is a plesiomorphic charakter.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die Hexactinellida (Unterkambrium bis Rezent) sind das vielleicht am besten begründete Monophylum innerhalb der Porifera. Sie sind Adelphotaxon C'Schwestergruppe") der Pinacophora (Demospongiae/Calcarea-Taxon), von denen sie seit mindestens dem frühesten Kambrium abgespalten sind. Durch ihre Syncytiale Weichkörperorganisation unterscheiden sich die Hexactinellida signifikant von allen anderen Spongien. Die den Demospongiae am nächsten verwandte Gruppe stellt, entgegen gängigen Vorstellungen, wahrscheinlich nicht die Hexactinellida, sondern die Calcarea. Die kieseiigen Spicula der Hexactinellida sind wahrscheinlich als eine echte funktionelle und konstruktionsmorphologische Homoplasie unabhängig von denen der Demospongiae entstanden. Daraus ergibt sich die zwingende Schlußfolgerung, daß Spicula nicht zum Grundmuster der Porifera gehören. Spicula von der Symmetrie des rectilinearen Triaxons (Grundform: das reguläre Hexactin) mit quadratischem Axialfilament sind innerhalb der Porifera einmalig. Vergleichende Untersuchungen über die Weichkörper-Organisation diverser Hexactinellida wurden im Rahmen dieses Studiums durchgeführt. Dabei stellte sich heraus, daß sich diesbezüglich die verschiedenen Großtaxa der Hexactinellida anscheinend nur unwesentlich von einander unterscheiden; d.h. sie haben sich von ihrem Grundmuster kaum weiterentwickelt. Eine gezielte Überprüfung der außerordentlich vielfältigen hexactinelliden Nadeltypen ergab ferner, daß sich diese verschiedenen Spiculatypen, einschließlich der Amphidisken, alle vom regulären Hexactin ableiten, und dass keine grundsätzlich neuen Spicula dazugekommen sind. Die Hexactinellida, deren Vertreter sich im Laufe der mindestens 580 Millionen Jahre ihrer Existenz kaum verändert haben, verkörpern somit eine extrem konservative (wenn nicht gar die konservativste) Gruppe des Tierreiches. Die Hexactinellida gliedern sich in die Adelphotaxa Hexasterophora und Amphidiscophora (seit dem Unterordovizium bzw. Obersilur nachgewiesen). Aufgrund ihrer nicht-rigiden Sklerenskelette waren die Amphidiscophora aus der fossilen Überlieferung, außer isolierter Amphidisken aus Schlämmproben, bisher fast unbekannt. Infolge der sehr günstigen Fossilisationsbedingungen des Oberkretazischen Amagerkalks (Bornholm, Dänemark) können aus diesen Schichten mehrere amphidiscophoride Gattungen erstmalig nachgewiesen werden: Monorhaphis, Hyalonema sowie wahrscheinlich Pheronema. Einige Hexasterophora sind im Besitz rigider (diktyonaler) Sklerenskelette, wodurch sie besser erhaltungsfähig sind als nicht-rigide (lyssakine) Formen. Die Namen "Diktyonina" und "Lyssakina" (Zirm 1877), sind jedoch Bezeichnungen für nicht-monophyletische Gruppierungen. Sie sind deshalb aus der taxonomischen Systematik zu eliminieren und nur rein deskriptiv im morphologischen Sinne zu verwenden. Hexactinellida von diktyonalem Skelettbau umfassen die Taxa Hexactinosa und die Lychniscosa. Diese jedoch sind höchst wahrscheinlich keine Schwestergruppen, sondern haben ihre diktyonalen Sklerenskelette mitsamt den verschiedenen Kanalsystemen und basalen Anheftungsmodi, durch ihre Anpassung an dieselben Lebensräume im Mesozoikum voneinander unabhängig, konvergent erworben. Als eindeutiges Monophylum innerhalb der Hexactinosa wird die Gruppe Sceptrulen-tragender Hexactinellida begründen, hier ist der Name Sceptrulophora für diese Gruppe vorgeschlagen. Das Monophylum Sceptrulophora umfaßt die Schwestergruppen Clavularia und Scopularia (seit der Mitteltrias eindeutig dokumentiert). Die Lychniscosa (seit dem Bathonium nachgewiesen) sind wahrscheinlich aus einer lyssakinen Gruppe der Hexasterophora hervorgegangen. Übereinstimmende Hexaster deuten darauf hin, daß ihr Adelphotaxon innerhalb der Euplectellidae zu suchen sein dürfte. Für das vermutete Euplectellidae/Lychniscosa-Taxon wird daher der Name Graphiocomida vorgeschlagen. Beim verbreiteten Besitz von Codonhexastem innerhalb sowohl der Rossellidae als auch Euplectellidae könnte es sich um eine Synapomorphie handeln. In diesem Falle wären Rossellidae und Graphiocomidae Schwestergruppen, und das sich daraus ergebende Monophylum wäre als Taxon nominal zu benennen. Die lyssakinen Rossellidae und Euplectellidae sind jedoch aufgrund ihres geringen Erhaltungspotientials in der fossilen Überlieferung kaum dokumentiert. Z. Zt. ist von den Euplectellidae nur die Gattung Regadrella mit zwei fossilen Arten (davon eine erst 1990 durch die Autorin aufgestellt) aus der Oberkreide bekannt. Die Rossellidae lassen sich aufgrund isolierter, diagnostisch signifikanter Hexaster bis in den Oberlias zurückverfolgen. Erste körperlich erhaltene, gesicherte, fossile Vertreter der Rossellidae werden hier aus dem Oberkretazischen Arnagerkalk dokumentiert. Als ultra-konservative Gruppe eignen sich die Hexactinellida für palökologische Rekonstruktionen, sofern ihre ökologischen Ansprüche und limitierenden Faktoren bekannt sind (was bisher kaum der Fall war). Die Hexactinellida sind ausgesprochene k-Strategen und benötigen als solche stabile Biotope. Sie sind an normalmarine, nicht-turbulente Environments mit geringer Strömungsenergie gebunden (Einzige bisher bekannte Ausnahme ist die in nächster Umgebung hydrothermaler Quellen eingenischte Art Caulophacus cyanae). Strukturierte Meeresboden mit einem moderaten Relief scheinen bevorzugte Siedlungsräume dieser Spongien zu sein. Beim Vorhandensein der entsprechenden Ökofaktoren sind die Hexactinellida bathymetrisch tolerant. Einzelne Gruppen können jedoch an Verhältnisse angepaßt sein, die nur in bestimmten Wassertiefen verwirklicht sind. Auch haben sich solche kritischen Tiefen im Laufe der Erdgeschichte mehrmals geändert. Beispielsweise bildeten im Oberjura die Hexactinellida Spongien-Mounds in zwar geringeren Wassertiefen, jedoch unter ökologischen Rahmenbedingungen, die den rezenten Lebensräumen ähnlich sind. Eine entscheidende ökologische Transformation in der Geschichte der Hexactinellida stellt ihre Einnischung auf den ausgedehnten Schelfregionen des Mesozoikums dar. Diese ging mit verschiedenen evolutiven Neuerwerbungen einher, u.a. mit dem Auftreten der Sceptrulophora ab der Mitteltrias und der Lychniscosa im mittleren Jura. Ein bedeutender Faunenschnitt innerhalb der diktyonalen Hexactinellida (Hexactinosa und Lychniscosa) muß während der frühen Oberkreide stattgefunden haben. Anscheinend nur wenige hexactinose Gruppen überlebten diese Krise; z.B. die Laocaetis-Gruppe, die vom Jura bis Rezent durchgeht. Ihre maximale Diversität und eine große räumliche Entfaltung erreichten die Hexactinellida während der höheren Oberkreide. Diese Blüte ist durch den großen Vielfalt diktyonaler Formen -Hexactinosa und Lychniscosa- aus den Schichten der höheren Oberkreide Norddeutschlands offensichtlich. Aufgrund der neuen reichen Oberkretazischen Hexactinellidenfauna des Amagerkalks darf dieses Maximum ebenfalls für die weniger erhaltungsfähigen und deshalb selten dokumentierten, lyssakinen Hexactinellida angenommen werden. Seit der oberen Kreide scheinen keine evolutiven Neuerscheinungen dazugekommen zu sein. Während des späten Mesozoikums war die Diversität der rigiden Hexactinellida, insbesondere der Lychniscosa, somit wesentlich größer, als es heute der Fall ist. Zur Bildung riffähnlicher Strukturen mit Hexactinellidendominanz ist es jedoch seit dem Oberjura anscheinend nicht mehr gekommen. Es ist kein "katastrophales Aussterben" an der Kreide-/Tertiär-Grenze zu verzeichnen. Das Erlöschen vieler hexactinellider Gruppen dürfte mit der sukzessiven Reduktion ihrer Lebensräume, der mesozoischen Schelfgebiete, Zusammenhängen.

Description: The Hexactinellida (earliest Cambrian - Recent) may be the best established monophylum within the Porifera. They are the adelphotaxon ("sister group") of the Pinacophora (Demospongiae/Calcarea-taxon), from which they have evolved separately at least since the ealiest Cambrian. Because of the syncytial organization of their soft tissues, Hexactinellida fundamentally differ from all other sponges. Contrary to other current phylogenetic assumptions, the closest relatives of the Demospongiae within the Porifera probably are not the Hexactinellida but the Calcarea. The siliceous spicules of Hexactinellida appear to have evolved convergently to those of Demospongiae as a true functional and constructive morphological homoplasy. Thus follows consequently the conclusion that spicules do not belong to the poriferan basic pattern. Spicules of rectilinear triaxial symmetry (basic type is the regular hexactin), with an axial filament that is square in cross section, represent a unique character within the Porifera. The soft tissue organization of various Hexactinellida was the subject of comparative studies. It appears that in this respect the different hexactinellid major taxa show little variation. This implies minor evolution of these groups from their basic pattern. Examination of the extraordinarily diverse assemblage of hexactinellid spicule types shows that these in shape and size so variable forms, including the amphidiscs, all derived from the regular hexactin. No other, basically new spicule-types have ever been introduced. Thus, one of the most conservative groups (or maybe even the most conservative one) within the animal kingdom is represented by the Hexactinellida, whose members hardly underwent any changes during the time of at least 580 m.y. of their existence. The Hexactinellida comprise the adelphotaxa Hexasterophora and Amphidiscophora (documented since the Early Ordovician and Late Silurian, respectively). Owing to their non-rigid skeletons, fossil Amphidiscophora have been very poorly known, except as isolated amphidiscs from dissolved sedimentary rocks. As a result of the very advantageous conditions of fossilisation within the Coniacian Amagerkalk (Bornholm, Denmark) several amphidiscophoran genera have now been documented for the first time within the fossil record: Monorhaphis, Hyalonema, and probably Pheronema. Some Hexasterophora possess rigid (dictyonal) spicular skeletons, which increase their preservation potiential compared with the non-rigid (lyssacine) groups. The names "Dictyonina" and "Lyssacina", however, cover non-monophyletic groupings. These designations are to be eliminated from taxonomic systematics and should be restricted to a merely morphological descriptive sense. Hexactinellida of dictyonine organization comprise the taxa Hexactinosa and Lychniscosa. These apparently do not represent sister groups. Most probably the dictyonal skeletons together with rigid channel systems and diverse modes of basal attachment evolved convergently within these groups as an independent adaptation to the same environments during the Mesozoic. Within the hexactinosans the Sceptrulophora (sceptrule-carrying hexactinellids) are established as undoubtedly monophyletic. The Sceptrulophora comprise the sister groups Clavularia and Scopularia (first definite documentation from the Middle Triassic). The Lychniscosa (first appearence in the Bathonian) probably arose from some lyssacine group of the Hexasterophora. Corresponding hexasters seem to indicate that their adelphotaxon may be found within the Euplectellida. For the assumed Euplectellidae/Lychniscosa-taxon, the name Graphiocomida is suggested. The widespread occurrence of codonhexasters within both the Rossellidae and Euplectellidae may be interpreted as synapomorphic. In this case Rossellidae and Graphiocomidae would be sister groups, and the monophylum thus established would need a taxonomic nominal designation. However, owing to their poor preservation potiential, the lyssacine Rossellidae and Euplectellidae are hardly documented within the fossil record. At present the Euplectellidae are known from one genus with two fossil species only (one of which was described by the author as late as 1990), both from the Upper Cretaceous. On account of significant hexasters, the Rossellidae can be traced back to the Liassic. The first definite rossellids preserved as entire body fossils are here documented from the Upper Cretaceous Arnagerkalk. The Hexactinellida as an ultra-conservative group are useful for palecological reconstructions to the degree that their ecological limiting factors and requirements are known (which has been hardly the case until now). Hexactinellids are explicite k-strategists and thus require stable biotopes. They are restricted to normal marine non-turbulent environments with moderate current energies (currently only one exception is known: Caulophacus cyane created its ecological niche in the vicinity of hydrothermal vents). Structured bottoms with moderate reliefs appear to be preferred habitats for these sponges. Under the conditions of these crucial ecofactors, the Hexactinellida are bathymetrically tolerant. However, some groups may be adapted to specific conditions that are realized only at certain water depths. Such critical water depths have changed several times in the course of Earth history. During the Late Jurassic, for example, the hexactinellids built sponge mounds at water depths shallower than their recent habitats, but under comparable ecological conditions. A main ecological transformation within the stratigraphic history of Hexactinellida is represented by their colonization of the extensive Mesozoic shelf regions. This new settlement was combined with various evolutionary achievements, e.g. the occurrence of the Sceptrulophora from the Middle Triassic and that of the Lychniscosa from the Middle Jurassic. A significant faunal extinction within the dictyonal Hexactinellida (Hexactinosa and Lychniscosa) must have taken place some time at the beginning of the Early Cretaceous. Only a few hexactinosans appear to have survived this crisis; e.g. the Laocaetis-group continues from the Jurassic until today. The Hexactinellids reached their maximal diversity and a wide distribution during the Late Cretaceous. This flourishing is exhibited by the notable development of dictyonal hexactinellids − hexactinosans and lychniscosans − in the late Cretaceous of Northern Germany. On account of the recently documented rich hexactinellid fauna from the Coniacian of the Arnagerkalk, this climax can be assumed to have affected the less fossilizeable lyssacine hexactinellids as well. There does not seem to have been any further evolutionary development after this period. Thus, during the Late Mesozoic, rigid Hexactinellida, especially the Lychniscosa, occurred in a diversity much higher than they do today. However, since the Late Jurassic they appearently no longer created reef-like build-ups. No "catastrophic extinction" can be proven at the Cretaceous/Tertiarv-Boundarv. The reduction of the hexactinellids to a great extent seems to be correlated with the successive restriction of their habitats in the Mesozoic shelf areas.

Description: thesis

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Chemische und optische Analysen von Amphibolen der Sesia-Lanzo-Zone, nordöstlich des Val d'Ossola, Norditalien, bezeugen fünf verschiedene Amphibol-Serien, die sich vier verschiedenen Metamorphose-Ereignissen zuordnen lassen. Sowohl eine hochtemperierte präalpine Generation als auch die beiden alpinen Generationen zeigen, anhand ihrer chemischen Entwicklung, von Südosten nach Nordwesten steigende metamorphe Bedingungen an. Obwohl in anderen Gebieten nachweisbar, läßt sich eine Hochdruckparagenese in dem bearbeiteten Gebiet nicht belegen.

Description: Abstract: Chemical and optical analyses for amphiboles of the Sesia-Lanzo Zone NEof the Val d'Ossola, Northern Italy, reveal five different Ca-amphibole series of two Alpine and two pre-Alpine metamorphic episodes. At least the three youngest display prograde evolution from SE to NW. The early Alpine high pressure mineral paragenesis, which is typical for the Sesia-Lanzo Zone Southwest of the studied area, is appararently absent in this region.

Description: research

Description: In der vorliegenden Arbeit wurde zum erstenmal ein Enzym aus Euphausia superba bis zur Homogenität gereinigt und ein darauf spezifisch reagierender Antikörper gewonnen. Mit Hilfe des Antikörpers konnten die beiden Isoenzyme NAGase B und C eindeutig voneinander unterschieden werden. Außerdem wies der Antikörper eine hohe Kreuzreaktivität zu NAGase III aus M. norvegica auf, einer Euphausiacee aus dem Kattegat. Dieser Sachverhalt spricht für eine große strukturelle Ähnlichkeit der NAGasen aus E. superba und M. norvegica, deren genauere Untersuchung Gegenstand zukünftiger Analysen sein muß. Für NAGase Bund NAGase C wurden im Zuge der Reinigung einige charakteristische Eigenschaften ermittelt, die dafür sprechen, daß es sich bei den beiden Enzymen um Isoenzyme handelt. Weiterhin wurden Hälterungsexperimente am antarktischen Krill hinsichtlich der Enzymeigenschaften Substrataffinität und Aktivierungsenergie ausgewertet. Hierbei zeigte sich, daß weder die Substrataffinität noch die Aktivierungsenergie eine temperaturabhängige Änderung erfahren. Die quantitative Enzymregulation soll in Zukunft mit noch zu entwickelnden Immuntests untersucht werden.

Description: Porifera mit sekundären, kalkigen Skelettelementen werden, mit Ausnahme der Hexactinellida, in allen bekannten höheren Kategorien des Taxons Porifera beobachtet. Diese Gruppen werden als "Sclerospongia, coralline Spongien, Pharetronida, Sphinctozoa, Chaetetida (pars) und Stromatoporoidea (pars)" bezeichnet. Diese Skelettmorphotypen sind stammesgeschichtlich mehrfach entstanden. Die Fähigkeit kalkige Exoskelette zu bilden wird auf eine Calcium Detoxifikation des Zytoplasmas zurückgeführt, die eine vitale Notwendigkeit der Zellen darstellt. Dieses Merkmal wird als Symplesiomorphie der Pinacophora interpretiert und gehört in dessen Grundmuster Dieses kryptotypische Merkmal wird durch Adaption/Selektion bei einzelnen untergeordneten Taxa in Autapomorphien umgewandelt. Als wichtige Selektionsfaktoren bei der Entwicklung und Einnischung coralliner Spongien werden die rapide Entwicklung der hermatypen Scleractinia in der Co-Evolution mit den corallinen Rotalgen ab der Mittelkreide, die Änderungen der Mg:Ca-Verhältnisse im phanerozoischen Meerwasser (SANoniRG-Zyklen) und die vermutlichen Soda-ozeanischen Bedingungen des präkambrischen Ozeans angesehen (z.B. Notwendigkeit einer Ca- Detoxifikation). Weiter untersucht wurden Mikro- und Ultrastrukturen der Basalskelette, ihre geo- und isotopenchemischen und biologischen Charakteristika sowie ihre Bildung und Funktion. Diese Faktoren unterstreichen den urprünglichen und wenig abgeleiteten Charakter dieser Skelette. Die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Spongien mit einem sekundären, kalkigen Basalskelett konnten z.T. rezenten und fossilen taxonomischen Einheiten der Porifera zugeordnet werden. Die phylogenetische und taxonomische Analyse erfolgte unter Einbeziehung fossiler Taxa nach den Regeln der phylogenetischen Systematik. Ein neues phylogenetisch/taxonomisches Modell für die nicht hexactinelliden Porifera (Pinacophora), unter besonderer Berücksichtigung der Taxa mit sekundären Kalkskeletten, wird vorgestellt. Demospongiae, Calcarea und Homosclerophorida werden dabei als Monophylum aufgefaßt (Pinacophora). Die Hexactinellida werden als Adelphotaxon dieses Monophylums aufgefaßt.

Description: Porifera with secondary calcareous skeletal elements are observed within all main taxa of the Pinacophora (Calcarea/Demospongiae) except the Homosclerophorida. Within the Hexactinellida, taxa with calcareous skeletons are missing. The calcified sponges are normally called "Sclerospongia, coralline sponges, Pharetronida, Sphinctozoa, Chaetetida, and Stromatoporoida" These different skeletal types are developed several times independently. The ability to form secondary calcareous skeletons is linked with the cytoplasmatic Ca2+ control and Ca2+ detoxification which is a vital effect of the cell. The secondary calcium salt skeletons are one possibility to eliminate the Ca-surplus, and the calcareous skeletons thus are to be regarded as a metabolic end product. The ability to form a calcareous skeleton is interpreted as a symplesiomorphy within the Pinacophora and is part of their basic pattern. It is a typical cryptotypic character which is developed in certain pinacophoran taxa as autoapomorphies. The probable Soda-oceanic conditions of the Praecambrian seas and the turning point in the late Proterozoic to a Halite ocean ("Cambrian Explosion"), as well the varing CO2 conditions (Greenhause/Icehouse cycles) in combination with different Mg:Ca ratios within Phanerozoic oceans are probably the main controlling factors of selection and adaptation of the calcareous sponge skeletons. The different calcareous skeletal types within the sponges were examined in respect of their micro- and ultrastructures, geochemisty, isotope geochemistry, and biogeochemistry. The coralline sponges were phylogenetically analysed by means of the consequent phylogenetic systematic methodology The fossil record of these sponges was subsequently integrated in the phylogenetic hypothesis. The groups Demospongiae, Calcarea, and Homoscleromoipha are recognized to constitute the well established monophylum (Pinacophora). The taxon Hexactinellida is the adelphotaxon of the Pinacophora.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Die landeskulturelle Entwicklung hochmoorreicher Landschaften verlief in den Niederlanden und im Emsland nach torfwirtschaftlicher Erschließung zeitlich um 2-3 Jahrhunderte versetzt mit unterschiedlicher Technik und Intensität (Holländische Fehnkultur mit dem Spaten bzw Deutsche Sandmischkultur mit dem Tiefpflug). Agrar- und umweltpolitische Entwicklungen lassen heute derartig große Investitionen für weitere Bodenverbesserungen nur noch in Ausnahmefällen zu. Für eine marktelastisch vielseitige und rationelle Bodennutzung sind auf Sandmischkulturen gute Voraussetzungen geschaffen worden. Für den Boden- und Gewässerschutz bringt die Torfkonservierung nach dem Tiefpflügen bessere Voraussetzungen als die Fehnkultur. Die Entwässerungstiefe sehr tief gepflügter Sandmischkulturen kann nach deren Konsolidierung verringert werden. Die relativ große Erodierbarkeit der Sandmischkulturböden durch Wind ist. bei hoher Erosivität des Klimas durch humusmehrende Bewirtschaftung, weniger Halbbrachefrüchte (Mais, Rüben, Kartoffeln) und Windschutzhecken mit angemessenen Abständen zu beherrschen.

Description: The land improvement development of regions rich in raised bogs was temporarilly transposed by 2-3 centuries in the Netherlands and in the Emsland with different techniques and intensity (Dutch fen cultivation with spade resp. German deep plough cultivation). Today agricultural and political environmental development allow such big investigations for further soil improvements only in certain exceptional cases. Good conditions are created on deep plough cultivation to meet with a flexible marketing, versatile and efficient soil cultivation. Peat conservation after deep ploughing creates better conditions for soil and water conservation than after fen cultivation. Drainage depth of very deep ploughed fields can be reduced after their consolidation. The relatively high erodibility by wind (high climatical erosivity) of deep plough cultivation can be controlled by organic matter improving cultivations, less maize, beats, potatoes and shelter belt hedges with suitable distance.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In memoriam Hajo Hayen (6. März 1923 bis 8. November 1991).

Description: editorial

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: In memoriam Werner Baden (25. Mai 1903 bis 17. Februar 1992).

Description: editorial

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Der Begriff Mineralisierung wird in den Geo- und Biowissenschaften mit unterschiedlichem Inhalt verwendet. Für die Moorkunde, die sich zwischen beiden einordnet, ist deshalb eine eindeutige Definition schwierig. Dem Vorschlag von G. LÜTTIG‚ dafür einen neuen Begriff "Humitzehrung" einzuführen, wird entgegengehalten, daß bereits seit längerem gebräuchliche Begriffe wie "Torfschwund" und "Vererdung“ besser dafür genutzt werden sollten.

Description: The term mineralization is used differently within geoand biological sciences. Therefore, it is difficult to find an unequivocal definition within peat science which takes place between both. G.LÜTTIGs proposal to introduce a new term "humit-waste" is to reply that definitions like "peat loss" and "earthing" have already been commonly used since long, they are better to use.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Moore sind stark differenzierte und äußerst schwierig nutzbare Bodenstandorte. Sie wurden daher erst relativ spät und mit sehr wechselhaften Erfolgen als Kulturland erschlossen, auch weil Erfahrungen an und mit dem einen Moor nicht für ein anderes galten. Insbesondere krankte die landeskulturelle Erschließung der Moore an der geringen Nachhaltigkeit des Erfolges. Dieser wurde verbessert durch neue Erkenntnisse der 1877 in Bremen gegründeten Moorversuchsstation und durch ihre Verbreitung mit der Aufnahme von Lehrveranstaltungen über Moorkunde und Moorkultur am Lehrstuhl für Chemie der Humboldt-Universität in Berlin 1891. Beiden Institutionen hat M. FLEISCHER als erster Verantwortlicher vorgestanden und den Wandel von der empirischen zur wissenschaftlich begründeten Beurteilung und Nutzung von Mooren vollzogen. Das erste Jahrhundert der Moorforschung stand ganz im Zeichen der landeskulturellen Erschließung der Moore für die Landwirtschaft. In den letzten 25 Jahren hat sich ein Wandel zur stärker ökologisch orientierten Moorforschung vollzogen. Hierzu fühlen sich viele Disziplinen, die nicht immer moorkundlich orientiert sind, aufgerufen. Dadurch wiederholten sich in der Euphorie über diesen neuen Auftrag Fehler wie beim früheren ökonomischen Ansatz durch nicht ausreichende standörtliche Differenzierung und Mißachtung vorhandenen Wissens. Der Beitrag soll aufzeigen, wo und wie welche kulturtechnischen Erkenntnisse nun auch Ökotechnisch genutzt werden können und welche Forschungslücken bestehen. Moorforschung ist als eine integrale angewandte Wissenschaft zu verstehen. Interdisziplinäre Ansätze werden aufgezeigt.

Description: Peatlands are highly differentiated places extremely difficult to handle. That is why peatland reclamation to agricultural land started relatively late and with changing success because experiences gained at specific site did not correspond with others. Land reclamation of peatlands suffered expecially from low long term efficiency. Since 1877 this has been changed when the Peatland Research Station was founded in Bremen and cultivation of peat soils was teached within the Chair of Chemistry at the Humboldt-University of Berlin in 1891. M. FLEISCHER was the responsible head of both institutions and accomplished the change from empirically to scientifically based judgment of the utilization of peatlands. The first century of peatland science was dominated by peatland reclamation for agricultural use. During the last 25 years a change to a more ecologically guided peatland science has taken place. Many disciplines, not even familiar with peatland science claim to be responsible in this field. This is causing faults again due to over-enthusiasm of this new assignment repeating those observed with the former economical initial steps where differences in the specific localities were not sufficiently estimated and available knowledge was disregarded. In this contribution the author intends to show where, how and which knowledge in rural engineering may be used ecotechnically now and which gaps of investigation exist. Peatland science was to be understood as an integral applied science. Interdisciplinable initial steps are shown.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Laudatio anlässlich der Verleihung der C. A. Weber-Medaille an Gerd Lüttig im Rahmen der Mitgliederversammlung der DGMT in Lingenam 15. Oktober 1993.

Description: editorial

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Zum besseren Verständnis der Standortpräferenzen von Eriophorum vaginatum, Erica tetralix und Molinia coerulea hinsichtlich ihrer Wiederbesiedlung teilabgetorfter, wiedervernäßter Hochmoore wurden Gefäßversuche auf fünf Substraten unter zwei unterschiedlichen hydrologischen Bedingungen, naß und wechselfeucht, angelegt. Die fünf Varianten bestanden aus drei unterschiedlich vererdeten Bunkerden und einem Weißtorf sowie einem Schwarztorf. Die produzierte Biomasse und die Anzahl der Blüten dienten als Maß für die Pflanzenvitalität. Alle drei Versuchsarten zeigten die höchste Vitalität auf der mäßig vererdeten gefolgt‚von der schwach vererdeten Bunkerde. Auf den anderen drei Substraten war die Vitalität geringer, in den meisten Fällen sogar signifikant. Es läßt sich keine singuläre Ursache dafür verantworlich machen. Die Ergebnisse beruhen Vielmehr auf der Summe der mikrobiologischen, physikalischen und Chemischen Eigenschaften der Bunkerden und Torfe. Es zeigt sich, daß die ausgewählten Pflanzen gut zur Charakterisierung von Bunkerde und Torfeigenschaften geeignet sind.

Description: In order to extend the knowledge of requirements of Molinia coerulea, Eriophorum vaginatum und Erica tetralix on substrate properties,if they colonise cut-over raised bogs, pot experiments were established. These plants have been chosen, because they are important species in the renaturation process of bogs in North-West Germany. The five substrates, there top-spits and two peats, have been chosen according to typical situations at abandoned peat harvest areas.They were decomposed to different degrees. The experiment was made both under permanent wet conditions and under changing soil moisture. The above ground biomass produced and the number of flowers were used to indicate the vitality of the plants. In every case the highest-vitality was achieved on the medium decomposed top-spit followed by the weakly decomposed top-spit. All other substrates caused a lower vitality, which mostly was even significant. The results are not caused by one single factor. Microbiological and physical properties are more important for the plant growth than the chemical composition of peat and top-spit. It is shown that chosen plants are valuable indicators for the quality of top-spit resp. peat.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Abstract The 26"1 voyage of RV METEOR to the North Atlantic, the Skagerrak, the Norwegian, East Greenland and Barents Seas consisted of three legs whose research programs served several . large integrated, and multi-disciplinary projects. During the first leg, M 26/1, the programs were related to WOCE (World Ocean Circulation Experiment), specifically the North Atlantic overturning rate determination and to the JGOFS project (Joint Global Ocean Flux Study). Of seven WOCE moorings three (M2, El and E2) had to be dredged because of release problems and/or possible loss of buoyancy. Two of them (F2 and W2) released and surfaced as planned; another two moorings (D2 and AZ) could not be located for different reasons. Hydrographic parameters for characterization of water masses were also obtained at all sites as well as at those of the JGOFS moorings (Ll, L2, L3). All three of these were successfully redeployed during M 26/1 after they had been recovered in early summer of 1993 by the deep submersibles MIR. Throughout most of M 26/1, a continuous and contamination-free pumping system was deployed and a composite transect of chemical parameters measured. Among them are the nutrients, organic acids, biomarkers and trace elements. They are important basic data for several of the JGOFS subprojects which examine the interaction of dissolved and particulate trace constituents in relation to seasonal and meridional particle production and flux. During the second and third legs, M 26/2 and M 26/3, the research programs served the Sonderforschungsbereich 313 (Environmental Change in the northern North Atlantic) as well as those of two European Community projects SEEP (Gas and Water Seepage on the European Continental Margin) and ENAM (European North Atlantic Margin). Other projects, addressing the well-known cold water carbonates of the Norwegian Sea (Boreale Flachwasserkarbonate) and the history of post-glacial rebound of the Scandinavian shield (Hebungsgeschichte Skandinaviens), were also part ofM 26. The SFB-work concerned two long-term sediment trap moorings in the Norwegian and Greenland Basins, the first of them was successfully recovered and redeployed, the second one failed to surface. Work on the Norwegian, East Greenland, and Barents Sea margins yielded many miles of shallow subsurface acoustic images, sufficient core material, surface samples, hydrographic, plankton and benthos samples to serve the needs of five of the eight SFB-subprojects. The micropaleontological and planktological assemblages of these samples were further characterized by environmental parameters like nutrients, salinity and temperature, from throughout the water column. The objectives concerned reconstruction of Late Pleistocene temperatures, rates and controls of production of benthic and pelagic biogenic carbonates and formation and imprinting of geophysical signals. (...)

Description: Die anthropogene Entwicklung vom Torf zum Moorboden führt in den eutrophen Niedermooren nach Entwässerung und Nutzung sehr schnell zu Degradationsstadien mit zunehmend unbefriedigender Wasser- und Nährstoffdynamik sowie unsicheren Erträgen. An die Erfolge der Rekultivierung gealterter Hochmoore mittels Besandung und Tiefumbruch anknüpfend, werden in zunehmendem Maße auch flachgründige Niedermoore analog melioriert trotz der ungünstigen Erfahrungen mit den alten RIMPAUschen Moordammkulturen. Durch neue Auflagen im Rahmen von Boden- und Gewässerschutz erhalten derartige bodentechnologische Maßnahmen aktuelle Bezüge. Durch torfkonservierende Tiefpflugsanddeckkulturen oder maschinelle Besandungen werden der weitere Torfschwund und die damit verbundene Nitratfreisetzung minimiert. Ein gemeinsames Forschungsprogramm im Rahmen der deutsch-deutschen Vereinbarung zur wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit mit der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften, Forschungszentrum Bodenfruchtbarkeit, Müncheberg/Mark, DDR, wird dargestellt.

Description: After drainage and agricultural use of fens the anthropogeneous development of peat to humus soil leads very fast to degradation states with increasing unsatisfactory dynamics of water and nutrients. From the successful results gathered from recultivating older raised bogs with sand-covering and deep-ploughing, shallow fens are also increasingly improved in analogue fashion despite the unfavourable experiences made by the old fen-soil sand-cover cultivation according to von RIMPAU. Up to date such soil technological measures are becoming new restrictions in soil and water protection. Further peat losses and subsequent release of nitrate are minimized by means of fen peat-conservation deep-plough recultivation and mechanical sand-covering. A research programme since 1988 in co-operation with the Academy of Agricultural Sciences, Research Centre for Soil Fertility, Müncheberg/Mark, GDR, which run under a joint agreement of the two German States to collaborate on science and technology is presented here.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Wer kannte schon vor der Wiedervereinigung Deutschlands das Opfermoor zwischen Oberdorla und Niederdorla, auf der topographischen Karte (TK 25, Nr. 4828) als Rieth bezeichnet? Von den nord- und süddeutschen "Torfköppen" wahrscheinlich nur wenige! Heute ist es weithin bekannt geworden. Fernsehen, Rundfunk und Presse berichteten über den neu berechneten geographischen Mittelpunkt des wiedervereinigten Deutschlands, der sich rd. 100 m südlich dieses thüringischen Niedermoores befindet und bald nach der Vereinigung mit einer 40jährigen Linde bepflanzt wurde (Abb. 1). [...]

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Unter dem Motto "The Changing Face of Fenlands and Implications for their Future Use" fand vom 09. bis 11.04.1991 in Cambridge ein weiteres internationales Symposium der Kommission III mit dem Schwerpunkt Niedermoorböden, ihre Entwicklung und Degradation, Nutzungsprobleme und zukünftige Entwicklung statt. Diese Veranstaltung wurde durch die British Soil Science Society und den British Soil Survey unterstützt. Der Einladung waren rund 90 Interessierte gefolgt, davon die Hälfte aus dem Ausland (Finnland, Schweden, Norwegen, Dänemark, Niederlande, Irland, Polen, Ungarn, Sowjetunion, USA, Japan, Deutschland). Aus Deutschland kamen 8 Teilnehmer, davon 3 aus den neuen Bundesländern (Dr. BARTELS, Frau COURTNEY, Prof. KUNTZE‚ Dr. SCHÄFER, Dr. SCHOLZ‚ Frau Dr. SCHÜTZ, Prof. SCHWERDTFEGER, Frau Dr. ZEITZ). [...]

Description: conference

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Am 10.04.1970, also vor nunmehr 20 Jahren, waren 38 Moor- und Torfexperten‚einer Einladung von Prof. LÜTTIG folgend,zur Gründungsversammlung der DGMT im Niedersächsischen Landesamt für Bodenforschung in Hannover zusammengekommen. Seit dieser Zeit hat Prof. LÜTTIG dieser wissenschaftlich-technischen Vereinigung bis zur letzten Mitgliederversammlung 1989 in Neuburg/Donau als ihr 1.Vorsitzender gedient. Einem inzwischen auch älteren DGMT-Gefährten seit dieser Zeit ist es deshalb mehr als eine Pflicht, diese Daten zum Anlaß zu nehmen, um im Namen aller inzwischen 284 DGMT-Mitglieder Herrn Kollegen LÜTTIG mehr als den üblichen Dank für diesen engagierten Einsatz im Organ unserer Gesellschaft auszudrücken und damit für eine Chronik festzuhalten. [...]

Description: editorial

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Um einen Torfkörper zu erhalten, braucht ein Hochmoor nur eine sehr geringe Wasserzufuhr. Diese muß aber absolut konstant über das Jahr verteilt sein, weil in jedem Moment, in dem der Körper nicht wassergesättigt ist, der Torf oxidieren wird. Das "Mittel",um diese konstante Zufuhr zu garantieren, das Akrotelm, muß sich dauernd erneuern, um die notwendige große Speicherkapazität und den vertikalen Durchlässigkeitsgradienten zu erhalten. Die akrotelmbildenden Pflanzenarten müssen einen "kritischen Kompromiß" zwischen einer ziemlich langsamen und einer ziemlich schnellen Humifikation sowie zwischen einer möglichst beschränkten Durchlässigkeit und einer möglichst großen Speicherkapazität gestalten. Auf der nördlichen Halbkugel verfügen nur einige Sphagnumarten über solche Kombinationen von entgegengesetzten Eigenschaften. Weil diese Sphagnumarten keine Wurzeln und wenig Kapillarität besitzen und weder längere Austrocknung noch längere Überstauung ertragen, wachsen sie nur in einem sehr beschränkten Wasserstandsbereich. Die hydrologische Selbstregulation eines lebenden Hochmoores ist sowohl auf die Erfordernisse der Hochmoorvegetation als auch auf die des Torfkörpers abgestimmt. Dazu verfügt das Hochmoor über mehrere negative Rückkoppelungsmechanismen: Änderung von Albedo, Akrotelm, Mooratmung, intraspezifische morphologische Änderungen, Änderungenm den Mikrovegetationsmustem und Änderungen1n den Makrovegetationsmustem. Eine lebende torfbildende Vegetation ist eine Voraussetzung, um ein Hochmoor langfristig stabil zu erhalten. Es gibt aber einige Selbstregulationsmechanismen, die ein anthropogen geschädigtes (totes) Hochmoor unter Umständen ins Leben zurückrufen können. Wenn ein Hochmoor zu weit geschädigt ist, sind natürliche Prozesse dazu nicht mehr imstande, und es sind erhebliche anthropogene Gestaltungs-Aktivitäten nötig. Diese müssen die hydrologischen Bedingungen für Hochmoorsphagnen wieder herstellen. Von den Selbstregulationsmechanismen können dabei nur Akrotelm und Mooratmung einigermaßen simuliert werden.

Description: Only a very small water supply is needed to maintain a bog’s peat deposit. This supply must be distributed constantly over the year, because peat will oxidize when the peat body is not completely saturated with water. The "device" to garantuee this constant supply must renew itself continuously to maintain a large storage coefficient and a specific vertical gradient in permeability. The plants to built up an acrotelm must realize a "critical compromise" between a rather slow and a rather fast humification, and between a lowest possible permeability and a largest possible storage coefficient. In the northern hemisphere only some species of Sphagnum have the right combination of these opposing properties. These Sphagnum species have no roots and have only a limited capillarity. They do not tolerate a long-lasting desiccation nor a long-lasting inundation. Therefore they only thrive in an environment with limited waterlevel fluctuations. The selfregulation of a raised bog aims both at the requirements of the bog vegetation and that of the peat body. To this end, a raised bog has several negativ feedback mechanisms: change in albedo, acrotelm, mooratmung, intraspecific morphologic changes, changes in vegetational micro- and macropattems. A living bog vegetation is a prerequisite to maintain a raised bog on the long run. Some selfregulation mechanisms, however, may resuscitate a damaged (dead) raised bog. In case of large injuries, natural processes may be incapable to regenerate the bog, and substantial anthropogenic measures are necessary. These measures have to reinstall conditions that satisfy the hydrological demands of bog Sphagna. The only selfregulation mechanisms that can be simulated to some extent by Man are acrotelm and mooratmung.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: Fünf verschiedene Methoden zur Bestimmung der Abbauraten organischer Substanz im Sediment wurden gleichzeitig auf rezentes schlicksandiges Material aus der Kieler Bucht angewandt und die Mineralisation organischer Substanz in Gramm Kohlenstoff pro Quadratmeter Sedimentoberfläche und Tag (g C*m-2*d-1) errechnet. Dabei wurde zwischen mikrobiologischen Methoden (2) sowie direkten und indirekten Bestimmungen (3) unterschieden. Die in vitro ermittelten Werte der unspezifischen wie der succinatspezifischen ETS-Aktivität sind im Vergleich mit den Eintragsraten organischen Materials ins Sediment und im direkten Vergleich mit den anderen Verfahren deutlich höher und deuten darauf hin, daß mit Hilfe dieser Methode keine direkten Aussagen über den in situ-Abbau gemacht werden können. Zudem weist diese Methode eine Reihe anderer Schwächen auf. Die zweite mikrobiologische Methode, die auch unter Laborbedingungen ausgeführte Messung des Umsatzes radioaktiv markierten Acetats in vivo, ergibt in Relation zur ersten deutlich niedrigere Werte, die allerdings auch noch über dem vertikalen Jahres-Input organischen Kohlenstoffes (40-50 g für die zentrale Kieler Bucht) in das Benthal liegen, und leidet ebenfalls unter methodischen Unzulänglichkeiten. Die direkte Mikrokalorimetrie, also die Bestimmung der Wärmeproduktion des Sedimentes, kommt ebenfalls auf eine nicht erklärbare, im Vergleich mit den Potentialmethoden aber geringere Überschätzung der Kohlenstoffmineralisation relativ zur jährlich eingetragenen Menge, ist aber gleichzeitig die umfassendste angewandte Methode, da sämtliche Stoffwechselaktivitäten über ihre Wärmefreisetzung erfasst werden. Als Vorteile kommen weiterhin die geringe Beeinflussung des Sedimentes und die Messung bei in situ-Temperatur hinzu. Die drei in jeweils viertägigem Abstand gemachten Messungen ergaben abnehmende Wärmeproduktionswerte mit zunehmender Hälterungszeit, wobei die dritte Messung eine um 25 % niedrigere Wrmeproduktion aufwies als die erste. Die klassische Methode der Messung der Sauerstoffzehrung von Sedimentkernen erbrachte im Vergleich mit der jährlichen Corg-Zufuhr realistische Werte, die noch per Addition der mittels Porenwasserflüsse berechneten Abbauraten durch Denitrifikation und Sulfatreduktion ergänzt wurden und dann etwa 80% des Ergebnisses der Mikrokalorimetrie erklären konnten. Der geochemische Ansatz, Mineralisationsraten über die Porenwasserflüsse zu ermitteln, führte in dieser Arbeit zu durchaus mit der Menge zugeführten organischen Materials vergleichbaren Ergebnissen, wobei besonders die Addition der Mineralisationsraten, die durch den Sulfat- und den Stickstofffluß erhalten wurden, brauchbare Werte lieferte. Diese ließen sich auch gut mit den im Kalorimeter gewonnenen Daten vergleichen, da sie rund 67% der Kalorimetriewerte erklären konnten. Die Abschätzung des Kohlenstoffflusses wurde nur über das Bicarbonation ausgeführt und die Ergebnisse deuten nur auf geringen Abbau organischer Substanz im Sediment hin. Eine Ergänzung durch die Betrachtung der anderen am Carbonatgleichgewicht beteiligten Spezies und eine Korrektur für die heterotrophe CO2-Fixierung konnte zu wirklichkeitsnäheren Resultaten führen.

Description: Die Moorforschung ist in Niedersachsen eng mit der Geschichte und Entwicklung der 1877 gegründeten Moorversuchsstation in Bremen, dem heutigen Bodentechnologischen Institut des Niedersächsischen Landesamtes für Bodenforschung, verbunden. Nach Entwicklung und langjähriger Prüfung des Kultivierungsverfahrens "Deutsche Hochmoorkultur" wurde von 1913 ab eine torfschonende Alternative zum Moorbrennen gegeben. Eine sichere landwirtschaftliche Nutzung vor allem gealterter bzw. teilabgetorfter Hochmoore war erst nach Erprobung der "Deutschen Sandmischkultur" seit 1937 gegeben. Heute dominieren Fragen des Moor- und Umweltschutzes. Die Rekultivierung oder Regeneration von Hoch- und Niedermooren, extensivere Nutzungsformen des standortgemäßen Moorgrünlandes, Verminderung des Austrages von Nähr- und Schadstoffen bestimmen die Forschungsschwerpunkte.

Description: In Lower Saxony peatland research is depending on the history of the Peatland Research Station founded 1877 in Bremen, nowadays the Institute of Soil Technology within the Geological Survey of Lower Saxony. With the beginning of the German raised-bog cultivation method since 1913 a method was established replacing peat burning and the Dutch fen cultivation after cutting off peat. The German deep-plough cultivation was the first cultivation method which allows an intensively steady agriculture on degenerated raised-bog cultivations and partially cut off peatlands. Today questions on peatland and environment protection dominate. The main points of research are recultivation or regeneration of raised bogs, extensive using of grassland and countermeasures to leaching of nutrients and harmful substances.

Description: research

Description: DFG, SUB Göttingen

Description: During summer 1993 the expedition TRANSDRIFT I with the russian R/V 'Ivan Kireyev' was carried out in the Laptev Sea (Northern Siberia, Arctic Ocean). Aims of the expedition included the detection of accumulation areas of sediment discharge and to get some ideas of the interaction of ice and seafloor in this shallow shelf region. To characterise the modern siliciclastic surface sediments in the Laptev Sea and to map the accumulation areas of the sediment discharge, detailed granulometric studies were carried out on 48 surface samples. At the same time, side-scan profiles were analysed to get ideas of drift pattem and distribution of grounded ice. The sediment distribution pattems show that the westem Laptev Sea is dominated by relict delta sands. Accumulation areas of the sediment discharge, which was contribute to the western Laptev Sea by rivers seem to be restricted to valleys formed during Pleistocene time. In the eastern Laptev Sea and especially in the south-east, surface sediments are dominated by silt and clay. These fine-grained sediments trace the modern deposition areas of sediment discharge of the great river systems Lena and Yana in the eastem Laptev Sea. In some shelf samples, a depression (ca. 1 Phi wide) in the grain size distribution within the silt fraction around 6 Phi, may give a first hint of ice formation processes in some regions of the Laptev Sea. Analyses of side scan sonar records show no dominant direction of ice gouges in the Laptev Sea, indication a rather random drift direction. However, over wide spread areas in the Laptev Sea ice gouging is a significant geological agent influencing the sediment pattem by resuspension and bulldozing.

Description: The occurrence of methane in the marine water column and in marine surface sediments and its involvement in the biogeochemical processes are discussed on the basis of results obtained from various surveys. Distributions in the water column were examined in the North Atlantic, in the SE Pacific, and in the Sea of Okhotsk. For the determination of methane in seawater, a widely used degassing method employing vacuum was improved and a reproducible efficiency factor was established. Investigations on the abundance and behaviour of methane in sediments were performed on cores recovered from different areas in the North Atlantic. In the central Barents Sea, a pockmark field extending over 35 km2 was re-surveyed and documented to be covered with more than 30 steep-sided craters that are thought to have been formed by an explosive gas eruption. Anomalously high concentrations of methane in the shelf waters around the craters suggest that they are still active today. Methane enrichment more than 10 km away from the crater field indicates the large dimensions of a plume and the amount of gas released from sources at the sea bottom. From the shape of methane profiles it is concluded that methanotrophic organisms are removing the methane within the water column by some 98 % between 300 m depth and the sea surface. Degassing to the atmosphere appears minimal based on the subsurface concentrations but is likely to increase seasonally when rough weather leads to more effective vertical mixing during autumn and winter. The amount of methane consumed in the water column, however, is about fifty times greater and hence should significantly contribute to the marine carbon and carbon isotope inventory. In the eastern Equatorial Pacific off Peru, methane measurements were performed in the sea-air boundary layer and simultaneously in the overlying air along two ransects. The results show surprising small-scale reversals of the methane exchange between ocean and atmosphere in this region. Generally, the ocean acted as a source of methane, however, at some locations as a sink. This was mainly a consequence of high CH4 concentrations in the air which deviated considerably from the global average of 1. 7 ppmv. The implications are that even ocean areas with high concentrations of dissolved CH4 can be considerably weaker sources than would be expected on the basis of the mean atmospheric content. Based on improved simultaneous analyses of both air and water samples, the ocean-atmosphere flux of methane would therefore be more dynamic than previously thought. Observations in the surface waters of the western Sea of Okhotsk are evaluated in terms of methane exchange rates and are used to assess the magnitude of seasonal variations of methane fluxes from the ocean to the atmosphere in this area. Methane concentrations northeast of Sakhalin were observed to range from 310 nmol · l-1 under the ice cover in winter to 5 nmol · l- 1 in the ice free mid summer season. The magnitude of supersaturations indicates that this part of the Okhotsk Sea is a significant source for atmospheric methane. From the seasonal variation of the supersaturations in the surface waters it is evident that the air-sea exchange is interrupted during the winter and methane from sedimentary sources accumulates under the ice cover. An initial early summer methane pulse into the atmosphere in the order of 450 mol · km-2 • d-1 can be expected when the supersaturated surface waters are exposed by the retreating ice. The magnitude of the CH4 flux variation NE of Sakhalin corresponds to an amount of 6.8 x 105 g · km-2 whereby 72 % or 4.9 x 105 g · km-2 are supplied to the atmosphere between April and July. For the whole Sea of Okhotsk the annual methane flux is roughly 0.2x 1012 g (Tg). Variations of long-term data of atmospheric methane which are recorded at the same latitude adjacent to areas with seasonal ice covers are reflecting a regional methane pulse between April and July. The large-scale level of atmospheric methane in the northern hemisphere undergoes an amplitudinal variation of about 25 ppbv which translates into approx. 36 Tg. Thus the estimated 0.8 Tg of ice-induced methane dynamics in northern latitudes can hardly explain this seasonal signal. However, the effects of seasonal ice cover on pulsed release of methane appear strong enough to contribute in concert with other seasonal sources to charac11eristic short-term wobbles in the atmospheric methane budget which are observed between 50° N and 60° N. Surface sediments recovered from various depositional environments in the North Atlantic were examined for geochemical processes indicating methane generation and consumption. Analyses of extracted pore fluids and of desorbed gases were performed on 15 cores recovered during three cruises with RV METEOR between 1990 and 1993 in order to seek methane accumulations in surface sediments indicative on the one hand for CH4 injection from subsurface seeps and on the other for the influence of CH4 on early diagenesis. Regardless of environment and methane source, all recovered sediments exhibit the same low level of methane concentrations of about 50-550 ppb often observed at suboxic and oxic conditions. Also, the methane shows uniform enrichment in the heavy stable isotopes 13C and 2 H which is either an indication for relatively small CH4 reservoirs being depleted by aerobic microbial oxidation or points to a thermogenic source of the methane, even though several of the sites are clearly not known hydrocarbon provinces. Hence, influence on these different environments by advections of methane from either deep thermogenic or biogenic sources seems doubtful. Low CH4 contents and the shape of concomitant profiles of εCO2 , SO4 2- and NO3 also cast doubt on significant advective transport processes. The isotopic signals indicate suboxic and aerobic microbial methane consumption, while oxidation rates and methane gradients between the sediment surface and the bottom water require a process which simultaneously supplies methane. Based on these apparently contradicting indications it is suggested that microbially mediated formation and oxidation of methane are taking place simultaneously in oxic and suboxic environments. Both processes could possibly maintain an effective recycling of organic matter in surface sediments with methane at concentrations around to 50-500 ppb serving as an intermediate compound.

Description: Vom 9. Juli bis zum 16. August 1987 wurden im Rahmen der "Polarstern"-Expedition ARK IV/3 zwischen 81°30'N und 86°N entlang zweier Schnitte durch das Nansen-Becken auf zwölf Stationen Vertikalfänge (500-0 m) mit einem Mehrfachschließnetz (Maschenweite: 300 μm) durchgeführt. Die Probennahme fand in dichtem Packeis statt. Das Untersuchungsgebiet umfaßte drei hydrographische Zonen: den 1) Bereich des atlantischen Randstromes im Süden, den 2) zentralen Beckenbereich und den 3) Bereich des nördlichen Randstromes an der Südflanke des Nansen-Gakkel-Rückens. Im zentralen Nansen-Becken befand sich auf 83°N eine ausgeprägte ozeanographische Front. Alle in den fixierten Fangproben enthaltenen Metazooplankter wurden soweit als möglich bestimmt. Neben den Abundanzen wurden mit Hilfe selbst erstellter Längen-Gewichts-Beziehungen für den größten Teil der Arten Biomassebestände und -konzentrationen berechnet. Bei vier dominanten Copepodenarten wurden alle Copepoditstadien einzeln erfaßt und Weibchen auf ihre Ovarienreife hin untersucht. Für nicht zu den Copepoden gehörende dominante Arten wurde die Längenverteilung innerhalb des Untersuchungsgebietes detailliert dargestellt. Anhand der Clusteranalyse und der Multidimensionalen Skalierung wurde die räumliche Zonierung der Planktonfauna und die Ähnlichkeit von Verteilungsmustern einzelner Arten untersucht. Insgesamt konnten 47 Arten und acht nicht bis zur Art bestimmte Taxa im Probenmaterial identifiziert werden. Die Mehrzahl der Organismen war mit Großen zwischen 0,5 und 20 mm dem Mesozooplankton zuzurechnen. Mehr als die Hälfte der Arten kam auf allen Stationen vor, die höchste Artenzahl (34-38 Arten/Station) wurde im Bereich der ozeanographischen Front bei 83°N festgestellt. Im Polaren Oberflächenwasser traten deutlich weniger Arten auf als in der Atlantischen Schicht, zwischen 500 und 200 m waren bis auf eine Ausnahme alle Arten vertreten. Knapp ein Drittel aller Arten gehörte der Arktischen Fauna an. Der durchschnittliche Individuen- und Biomasse-Gesamtbestand war auf den südlichsten, schelfnahen Stationen mit ca. 34000 n/m2 bzw. 5 g/m2 mehr als fünfmal bzw. dreimal höher als im nördlich von 83°N gelegenen zentralen Teil des Nansen-Beckens. Die höchsten durchschnittlichen Individuen- und Biomassekonzentrationen traten innerhalb der obersten 25 m auf, zwischen 500 und 200 m wurden nur noch 20 bzw. 10% dieser Werte festgestellt. Der Schwerpunkt der Biomasseverteilung verlagerte sich mit steigendem Abstand zum Schelfabhang der Barentssee in geringere Wassertiefen. Zwischen 81° 30'N und 82°N lag knapp die Hälfte des gesamten Biomassebestandes unterhalb von 200 m in der Schicht des Atlantischen Wassers vor, nördlich von 85°N konzentrierten sich zwei Drittel der Biomasse oberhalb von 50 m in der Schicht des Polaren Oberflächenwassers. Copepoden dominierten im gesamten Untersuchungsgebiet, ihr durchschnittlicher Anteil an der Artenzahl lag bei knapp 50%, die Anteile am Individuen- und Biomasse-Gesamtbestand erreichten 85%. Calanus finmarchicus übertraf mit einem durchschnittlichen Anteil am Individuen- und Biomassebestand von 20% bzw. 35% alle anderen Arten deutlich. Mehr als 90% aller Individuen hielten sich südlich von 83° N auf. Die drei Calanus-Arten C. finmarchicus, C. glacialis und C. hyperboreus stellten zusammen zwei Drittel des gesamten Biomassebestandes. Im nördlichen Teil des Nansen-Beckens herrschten Metridia longa und C. hyperboreus nach der Häufigkeit und Biomasse vor. Darüber hinaus nahm dort die Bedeutung bathypelagischer Arten erheblich zu. Chaetognathen und Ostracoden stellten nach der Häufigkeit und Biomasse die wichtigsten Tiergruppen auBerhalb der Copepoden dar. Bei vielen Arten zeigte sich mit steigender Entfernung vom Schelfabhang der Barentssee eine Abnahme des Anteiles an Jungtieren. C.finmarchicus kann sich im zentralen und nördlichen Nansen-Becken wahrscheinlich nicht erfolgreich fortpflanzen, junge Copepodite und reife Weibchen fehlten dort nahezu vollständig. Auch für die Ostracodenart Conchoecia elegans und die Chaetognathenart Sagitta elegans stellt das zentrale Nansen-Becken vermutlich nur noch ein steriles Zerstreuungsgebiet dar. Die Ergebnisse der Gemeinschaftsanalyse wiesen insgesamt auf eine graduelle Wandlung der Planktonfauna von Süden nach Norden hin, lediglich im Bereich der ozeanographischen Front bei 83° N machten sich deutlichere Veränderungen bemerkbar. Die Gemeinschaft des südlichen Nansen-Beckens stand unter dem Einfluß des Atlantischen Randstromes und glich in der Zusammensetzung dem Zooplankton der weiter östlich gelegenen Gebiete des eurasischen Kontinentalabhanges. Nördlich der Front prägte vorallem der Transpolare Driftstrom den Charakter der Gemeinschaft, die bereits eine nahe Verwandtschaft zur Planktonfauna des zentralen Nordpolarmeeres und des Ostgrönlandstromes erkennen ließ. Der Anteil subarktisch-borealer Arten am Individuen- und Biomassebestand war deutlich vermindert, omnivore Arten stellten mehr als die Hälfte aller Individuen. Zwischen 82 und 83° N überschnitten sich die Gemeinschaften des südlichen und nördlichen Nansen-Beckens. Die südliche Gemeinschaft erstreckte sich im Oberflächenwasser bis in den Frontenbereich, die nördliche Gemeinschaft war in größeren Tiefen auch südlich der Front nachweisbar. Anhand der horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster der einzelnen Arten lieBen sich mit Hilfe der Clusteranalyse drei Hauptgruppen unterscheiden: 1) Arten mit einem im Süden gelegenen und flachen Verteilungsschwerpunkt, 2) Arten mit einem im Süden gelegenen und tiefen Verteilungsschwerpunkt sowie 3) Arten mit einem im Norden gelegenen und tiefen Verteilungsschwerpunkt. Subarktisch-boreale Arten gehörten vorwiegend den Gruppen 1 und 2 an, weitverbreitete und kosmopolitische Arten der Gruppe 3. Die arktischen Arten ließen sich dagegen keinem bestimmten Verteilungsmuster zuordnen. In der Diskussion wird die Verteilung arktischer, subarktisch-borealer und weitverbreiteter Arten wahrend ARK IV /3 mit Angaben zur Biologie und Verbreitung dieser Arten in anderen Teilen des Arktischen Ozeans und angrenzenden Meeresgebieten verglichen. Viele Arten, die sich im zentralen Nordpolarmeer bevorzugt innerhalb des Polaren Oberflächenwassers aufhalten, kamen im südlichen Nansen-Becken in größeren Tiefen vor und wiesen damit deutlich auf eine Beziehung zum Einstrom des Atlantischen Wassers hin. Ungewöhnlich hoch für die normalerweise von herbivoren Arten dominierten polaren Meeresgebiete war der Anteil omnivorer Arten am Individuenbestand. Die Individuen- und Biomassebestände des Mesozooplanktons im südlichen Nansen-Becken waren in der Größenordnung mit denen der östlichen FramstraBe vergleichbar. Die im zentralen und nördlichen Nansen-Becken festgestellten Biomassewerte lagen höher als die meisten der bisher bekannten Angaben für das Eurasische und Kanadische Becken. Eine auf den Flußraten des Ostgrönland- und Westspitzbergen-Stromes basierende Bilanzierung des Zooplanktonaustausches ergab, daß jährlich ca. 0,1-0,2 Millionen Tonnen Trockengewichtsbiomasse aus der Framstraße in das Nordpolarmeer (Netto-Import) transportiert werden, der Anteil dieses Eintrages am Gesamtbestand des Metazooplanktons im Nordpolarmeer liegt in der Größenordnung von 5-10%.

Description: Five populations of the circumpolar arctic-alpine lichen species Cetraria nivalis were compared with respect to their CO2 gas-exchange, water relations and morphology I anatomy. The populations were sampled along latitudinal and altitudinal gradients, covering a broad range of macroclimatic conditions (from the temperate to the arctic climatic zone). The native sites were: Mount Glungezer (Austrian Alps), Vickleby-Alvar (Öland, southern Sweden), Abisko (northern Swedish Lapland), Mount Slattatjakka (northern Swedish Lapland) and Ny Alesund (Svalbard). In addition, provenances of the same origin, transplanted in 1983/84 to a site at the Scientific Research Station in Abisko (ANS), were investigated to examine possible plastic acclimations or ecotypic differentiation. CO2 gas-exchange response to light, temperature and thallus water content were measured in the laboratory and in the field by means of infrared gas analysis. Also the water relations, by means of desiccation series, water vapour uptake measurements from humid air and diurnal courses of thallus water content under different environmental conditions, were examined by combining field and laboratory measurements. Further, a microclimatological comparison of the different field sites was carried out recording the parameters photosynthetic active radiation, air temperature, relative air humidity and wind speed 30 cm above ground surface. Comparison of the microclimate at the 30 cm level with that at lichen level (2 cm above the ground) did not show significant differences during periods of lichen activity, i.e. mostly cool, moist and overcast conditions. Morpholgical/anatomical investigations on freeze-microtom sections supported some of the physiological results regarding water relations and CO2 gas-exchange of the different populations. With respect to CO2 gas-exchange parameters, water relations, chlorophyll content and some morphological and anatomical features of the Cetraria nivalis populations, two groups were defined: a "southern" group, containing the populations from Glungezer and Öland, and a "northern" group, containing the populations from Abisko, Slattatjakka and Svalbard. The transplanted Cetraria nivalis provenances showed still after 5-6 years of cultivation at ANS differences in CO2 gas-exchange response parameters (Ic, Is, Hopt, He, Tc, Topt, Pmax). Also variations in water storage capacity (Hmax) were found. These results indicate ecotypic differentiation. There was a general tendency of increasing net photosynthetic rates (expressed as mg CO2 g DW-lh-1) towards the higher latitudes. Regarding the CO2 gas-exchange response of the native populations this tendency was reverse, i.e. net photosynthetic rates (expressed as mgCO2 gDW-lh-1) were highest in the population of Öland and decreased towards the higher latitudes and altitudes. Also chlorophyll content was decreasing with latitude. An important factor for the interpretation of these gas-exchange results was therefore the choice of the relation basis (either dry weight or chlorophyll content). Obtained differences in net photosynthetic rates between the native populations when gas-exchange was expressed as mgCO2 gDW-lh-1 could partly be diminishued or eliminated if expressed as mgC02 mgChl-lh-1. This indicated a higher efficiency per unit chlorophyll of the algal photosynthetic apparatus of the subarctic and arctic populations. The CO2 gas-exchange data obtained in the field showed higher variation than those from laboratory measurements, but were generally in the same order of magnitude. The Chla/b ratio of the population from Öland was about twice as high as that of the other populations. This fact, a high light compensation point and light saturation value, a thicker cortex and a thicker algal layer suggested to be an adaptation to higher irradiances as it is found in sunleaves or sun forms of vascular plants. With respect to water relations, the subarctic and arctic populations showed a higher water storage capacity and higher water holding capacity (slower desiccation rate) than the alpine and temperate populations. This was explained by anatomical differences (thicker medulla) and by habitat differences (e.g. dryness of habitat). A productivity model for Cetraria nivalis from Abisko gained from data of the snowfree months May to September 1990, 1991 and 1992 was calculated using laboratory gasexchange data, results of field and laboratory water relation measurements and mesoclimatic data from the automatic weather station at ANS. This model shows a considerable gain of carbon in almost all months (ranging between 0.73 and 5.72 g C kg c-1), which is assumed to be necessary to balance expected respiration losses during the dark period in autumn and winter in the Subarctic and to grow. It is concluded from these results that the investigated Cetraria nivalis populations are different ecotypes. However, besides a genetical differentiation there seems to be a considerable degree of physiological plasticity, as shown in seasonal differences. The ecotypic differentiation can be interpreted on the basis of plant history, i.e. by survival of the Pleistocen galciation periods in different refugia and by re-immigration patterns after the retreat of the ice, which has resulted in the recent disjunct main distribution areas of Cetraria nivalis in different climatic regions.

Description: Zur Untersuchung zeitlicher Variationen der Akkumulation verschiedener Komponenten und der Ausbildung frühdiagenetischer Milieuzonen wurden in der vorliegenden Arbeit zwei Oberflächenkerne aus dem nördlichen Peru-Becken (Südostpazifik) radiometrisch datiert. Weiterhin wurden Porenwasseranalysen und Bestimmungen der Hauptelementkonzentrationen, sowie der CaC03- und Corg-Gehalte durchgeführt. Die Altersbestimmung nach dem constant flux model ergab in Kern 162MC in 32,5 cm Kerntiefe ein Alter von 81000 Jahren; in Kern 167KG wurde in 40 cm Kerntiefe ein Alter von 60000 Jahren bestimmt. Die daraus resultierenden Sedimentationsraten betragen 0,40 cm/ka (162MC) bzw. 0,67 cm/ka (167KG) und liegen in dem Bereich, der für das Peru-Becken in der Literatur angegeben wird. Über die Betrachtung des 230Th-Fluß-Budgets konnte gezeigt werden, daß laterale Sedimenttransportprozesse im betrachteten Areal zwar lokal wirksam sein können (Kern 167KG), jedoch für die beobachteten Variationen in der Gesamtakkumulation nur von untergeordneter Bedeutung waren. Die Variationen in der Gesamtakkumulation von bis zu 40 % wurden demnach durch Veränderungen des vertikalen Partikelflusses bedingt. Ein genereller Trend, daß die Gesamtakkumulation in Glazialzeiten höher oder niedriger war als in Interglazialzeiten, ist nicht offensichtlich. Es wird angenommen, daß die Maxima der Gesamtakkumulation jeweils zu Beginn von Interglazialzeiten auf einen höheren Eintrag terrigenen Materials zurückzuführen sind. In den untersuchten Kernen läßt die Akkumulationsrate des organischen Kohlenstoffs keine Zusammenhänge zwischen Phasen hoher Bioproduktivität und der Überlieferung organischen Materials im Sediment erkennen. Das organische Material im Sediment war offenbar so stark Abbauprozessen unterlegen, daß ein Zusammenhang zwischen Primärproduktion und überliefertem organischen Material nicht mehr ableitbar ist. Die CaCOr Akkumulation hingegen reflektiert sehr gut die Phasen erhöhter Bioproduktivität im äquatorialen Pazifik. Über die Betrachtung der Akkumulationsraten ausgewählter Hauptelemente konnte gezeigt werden, daß die geochemische Zusammensetzung der bearbeiteten Sedimente im Untersuchungsgebiet vom Eintrag biogener und detritischer Komponenten bestimmt wird. Alle Hauptelemente außer Mangan akkumulieren in enger Korrelation zu der Gesamtakkumulation. Die Mangankonzentration nimmt in beiden Kernen zwischen 15 cm bis 20 cm Kerntiefe um ca. 1 Gew.-% ab. Da dieser Konzentrationssprung in beiden Kernen nicht gleichzeitig erfolgt (Zeitdifferenz ca. 15000 Jahre), sind die erhöhten Mangankonzentrationen im oberen Bereich der bearbeiteten Kerne nicht zwingend auf einen primär höheren Eintrag von Mangan hydrothermalen und/oder hydrogenetischen Ursprungs zu einer bestimmten Zeit zurückzuführen. Nach den Porenwasseranalysen befindet sich das Sediment in oxischem Diagenesezustand. Desweiteren zeigen Manganbilanzrechnungen, daß die vorliegenden Schwankungen der Mangankonzentration im Porenwasser nicht ausreichen, um eine frühdiagenetische Mangananreicherung der gemessenen Größenordnung (1 Gew. -%) in der Festphase zu bewirken. Nichtdestotrotz müssen sekundäre frühdiagenetische Prozesse für den Konzentrationssprung in der Festphase verantwortlich gemacht werden, da die Manganakkumulation sowohl von der Eisen- als auch von der Gesamtakkumulation unabhängig ist. Die Mangananreicherungen in der Festphase stehen weder mit einem rezenten Manganfluß aus dem Porenwasser in die Oberflächenschicht noch mit einem erhöhten primären Eintrag Mangans in direktem Zusammenhang. Aus diesem Grund wird angenommen, daß eine Verschiebung der frühdiagenetischen Milieuzonen stattgefunden hat. Ein Zeitpunkt für diese Verschiebung kann nicht angegeben werden, da die Ausbildung frühdiagenetischer Milieuzonen von verschiedenen Faktoren mitbeeinflußt wird (z.B. Porenwasserchemismus und Bioturbation), deren zeitliche Entwicklung nicht eindeutig zu erfassen ist. Es wird angenommen, daß die Schwankungen der Gesamtakkumulationsraten zwischen 35000 Jahren und 60000 Jahren vor heute die Veränderung des diagenetischen Milieus mitgeprägt haben könnten.