ALBERT

Beschreibung: The exploitation of marine resources has caused drastic declines of many large predatory fishes. Amongst these, sharks are of major conservation concern due to their high vulnerability to overfishing and their ecological role as top predators. The 2 protected and endangered shark species tope Galeorhinus galeus and smooth hammerhead Sphyrna zygaena use overlapping coastal areas around the globe as essential fish habitats, but data to assess their trophic ecology and niche partitioning are scarce. We provide the first comparative assessment of the trophic ecology, ontogenetic shifts, and niche partitioning of the co-occurring tope and juvenile smooth hammerhead around the Azores Islands, mid-north Atlantic, based on delta 13C, delta 15N, and delta 34S (CNS) stable isotope analysis of muscle tissue of the sharks and their putative prey species. Overall, isotopic niches of both species indicated a reliance on similar resources throughout the sampled sizes (tope: 35-190; smooth hammerhead 54-159 cm total length), with significant ontogenetic shifts. Topes displayed a gradual shift to higher trophic levels and a more generalist diet with increasing size (increasing delta 15N values and isotopic niche volumes, respectively), whereas smooth hammerhead diet shifted towards prey with lower delta 34S at a constant trophic level and a more specialized diet than tope of comparable body size (decreasing delta 34S and constant delta 15N and delta 13C values, respectively). Our results indicate contrasting ontogenetic shifts in delta 13C and delta 34S along with pronounced differences between niche overlap of life stages pointing to intra- and interspecific niche partitioning of habitat and prey.

Beschreibung: Spatiotemporal observations are data rich and offer insights into links between ecological patterns and underlying processes. We present fine-scale autonomous observations from repeated ferry transects in the Strait of Georgia (British Columbia, Canada) during the 2020 spring bloom period using a FerryBox system (temperature, salinity, chlorophyll a fluorescence) and a digital inline holographic microscope. Despite instrument cleaning interruptions related to COVID-19 restrictions, 3 periods from late winter (February) to springtime (March and April) contained 14 days of high-quality holograms (〉70 000) capturing 〉10 500 identifiable micro- to mesoplankton using automatic object detection. The ferry set-up provided automatic data storage through Ocean Networks Canada, which also automatized data flagging and guaranteed remote access. The highest-quality holograms repeatedly covered the central and eastern Strait and showed aspects of bloom succession. Fast-growing diatoms (Skeletonema sp.) emerged first, followed by a diverse assemblage including Chaetoceros spp., Ditylum spp., and Eucampia spp., and by April, larger centric cells prevailed. The combined approach captured local suppression of chlorophyll a fluorescence and diatom concentrations in Fraser River plume waters during the freshet, suggesting fine-scale spatial patterns in seasonal planktonic community composition. This work is among the first of its kind to autonomously generate in situ imaging and physicochemical data with spatiotemporal resolution.

Beschreibung: Eutrophication-driven harmful algal blooms (HABs) can have secondary effects on larval fishes that rely on estuaries as nurseries. However, few studies worldwide have quantified these effects despite the global rise in eutrophication. This study presents a novel approach using biochemical body condition analyses to evaluate the impact of HABs on the growth and body condition of the larvae of an estuarine resident fish. Recurrent phytoplankton blooms of Heterosigma akashiwo occur in the warm-temperate Sundays Estuary on the southeast coast of South Africa. The response in body condition and assemblage structure on larval estuarine roundherring (Gilchristella aestuaria) was measured in conjunction with bloom conditions, water quality and zooplanktonic prey and predators. Larvae and early juveniles were sampled during varying intensity levels, duration and frequency of hypereutrophic blooms. This study demonstrated that extensive HABs could significantly impact larval roundherring, G. aestuaria, by decreasing larval nutritional condition and limiting their growth, resulting in poor grow-out into the juvenile phase. Poor condition and growth may likely affect recruitment success to adult populations, and since G. aestuaria is an important forage fish and zooplanktivore, poor recruitment will hold consequences for estuarine food webs.

Beschreibung: Abundance, biomass and respiration rates of dominant medium- to larger-sized copepod species (ML class) from the upwelling system off Peru (8.5-16°S) were determined along with their carbon ingestion and egestion rates. Small copepods (S class) were included for comparisons of community rates. Overall, abundance/biomass was highest in the upper 50 m and decreased with depth and thus also community ingestion and egestion. Ingestion of the ML class (0-50 m) in shelf regions (14-515 mg C m -2 d -1 ) was lower in the south compared to the north and central study areas, while their offshore ingestion (11-502 mg C m -2 d -1 ) was comparable across regions (8.5-16°S). Ingestion rates (0-50 m) of the S class were in a range similar to those of the ML class in shelf regions (100-417 mg C m -2 d -1 ) but were higher offshore (177-932 mg C m -2 d -1 ). Calanus chilensis and the S class contributed most to total ingestion in the north, while in the south, Centropages brachiatus had the highest community ingestion aside from the S class. Egestion varied from 3-155 mg C m -2 d -1 for the ML class and 30-280 mg C m -2 d -1 for the S class. The high community rates highlight the crucial role of both size classes for carbon budgets in the northern Humboldt Current System off Peru and indicate that the ML class may enhance passive vertical carbon flux, whereas the S class may support carbon remineralization rates in surface waters.

Beschreibung: The Humboldt Upwelling System (HUS) supports high levels of primary production and has the largest single-stock fishery worldwide. The high fish production is suggested to be related to high trophic transfer efficiency in the HUS. Mucous-mesh grazers (pelagic tunicates and gastropods) are mostly of low nutritious value and might reduce trophic transfer efficiency when they are locally abundant. Unfortunately, little is known about the spatial dynamics of mucous-mesh grazers from Peruvian waters, limiting our understanding of their potential ecological role(s). We provide a spatial assessment of mucous-mesh grazer abundance from the Peruvian shelf in austral summer 2018/2019 along six cross-shelf transects spanning from 8.5 to 16° S latitude. The community was dominated by appendicularians and doliolids. Salps occurred in high abundance but infrequently and pelagic gastropods were mostly restricted to the North. At low latitudes, the abundance of mucous-mesh grazers was higher than some key species of crustacean mesozooplankton. Transects in this region had stronger Ekman-transport, higher temperature, lower surface turbidity and a broader oxygenated upper water layer compared to higher-latitude transects. Small-scale lateral intrusions of upwelled water were potentially associated with high abundances of doliolids at specific stations. The high abundance and estimated ingestion rates of mucous-mesh grazers in the northern HUS suggest that a large flux of carbon from lower trophic levels is shunted to tunicates in recently upwelled water masses. The data provide important information on the ecology of mucous mesh grazers and stress the relevance to increase research effort on investigating their functioning in upwelling systems.

Beschreibung: The Observing Air–Sea Interactions Strategy (OASIS) is a new United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Development programme working to develop a practical, integrated approach for observing air–sea interactions globally for improved Earth system (including ecosystem) forecasts, CO2 uptake assessments called for by the Paris Agreement, and invaluable surface ocean information for decision makers. Our “Theory of Change” relies upon leveraged multi-disciplinary activities, partnerships, and capacity strengthening. Recommendations from 〉40 OceanObs’19 community papers and a series of workshops have been consolidated into three interlinked Grand Ideas for creating #1: a globally distributed network of mobile air–sea observing platforms built around an expanded array of long-term time-series stations; #2: a satellite network, with high spatial and temporal resolution, optimized for measuring air–sea fluxes; and #3: improved representation of air–sea coupling in a hierarchy of Earth system models. OASIS activities are organized across five Theme Teams: (1) Observing Network Design & Model Improvement; (2) Partnership & Capacity Strengthening; (3) UN Decade OASIS Actions; (4) Best Practices & Interoperability Experiments; and (5) Findable–Accessible–Interoperable–Reusable (FAIR) models, data, and OASIS products. Stakeholders, including researchers, are actively recruited to participate in Theme Teams to help promote a predicted, safe, clean, healthy, resilient, and productive ocean.

Beschreibung: The blue mussel (Mytilus species complex) is an important ecosystem engineer, and salinity can be a major abiotic driver of mussel functioning in coastal ecosystems. However, little is known about the interactive effects of abiotic drivers and trematode infection. This study investigated the combined effects of salinity and Himasthla elongata and Renicola roscovita metacercarial infections on the filtration capacity, growth, and condition of M. edulis from the Baltic Sea. In a laboratory experiment, groups of infected and uninfected mussels were exposed to a wide range of salinities (6−30, in steps of 3) for 1 mo. Shell growth was found to be positively correlated with salinity and optimal at 18−24 at the end of the experiment, imposed by constraints in shell calcification under lower salinities. Mussel shell growth was not affected by H. elongata infection. While salinity had only a minor effect on tissue dry weight, infected mussels had a significantly lower tissue dry weight than uninfected mussels. Most interestingly, the combination of salinity and trematode infections negatively affected the mussels’ condition indices at lower salinity levels (6 and 9), suggesting that trematode infections are more detrimental to mussels when combined with freshening. A significant positive effect of salinity on mussel filtration was found, with an initial optimum at salinity 18 shifting to 18−24 by the end of the experiment. These findings indicate that salinity and parasite infections act as synergistic stressors for mussels, and enhance the understanding of potential future ecosystem shifts under climate change-induced freshening in coastal waters.

Beschreibung: In the deep sea, benthic communities largely depend on organic material from the overlying water column for food. The remains of organisms on the seafloor (food falls) create areas of organic enrichment that attract scavengers. The scavenging rates and communities of food falls of medium-sized squid, fish and jellyfish (1-100 cm) are poorly known. To test our hypothesis that scavenging responses are specific for different food falls, we deployed camera landers baited with squid, jellyfish and fish for 9 to 25 h at 1360 to 1440 m in the southern Norwegian Sea. Image analysis of 8 deployments showed rapid food fall consumption (20.3 +/- 1.4 [SD] to 31.6 +/- 3.7 g h(-1)) by an amphipod-dominated scavenging community that was significantly different between the food fall types. Fish and squid carcasses were mostly attended by amphipods of the genus Eurythenes. Smaller unidentified amphipods dominated the jellyfish experiments together with brittle stars (cf. Ophiocten gracilis) and decapod shrimps (cf. Bythocaris spp.); the latter only occurred on jellyfish carcasses. The removal time for jellyfish (similar to 17 h) was almost twice as long as that for squid and fish (9-10 h). The maximum scavenger abundance was significantly higher on fish carcasses than on jellyfish and squid. The times at which abundances peaked were similar for jellyfish and fish (after 8-9 h) but significantly sooner for squid (3.00 +/- 0.35 h). Our results, although based on a small number of experiments, demonstrate differences in scavenging responses between food fall species, suggesting tight coupling between the diversity and ecology of benthic scavenging communities in the Norwegian Sea.

Beschreibung: In this work, we focused on the functional characterization of unicellular eukaryotic assemblages that had previously been taxonomically characterized by 18S rRNA gene amplicon sequencing in a eutrophic coastal site with marked plankton blooms. Biological traits of different functional groups were assigned to the retrieved operational taxonomic units (OTUs). The traits included size, trophic strategy, the presence of spines, mucilage production, colony formation, motility, spore formation, and potential harmfulness. Functional diversity indices were calculated and compared to analogous taxonomic diversity indices, indicating a strong positive coupling of richness and dominance and a negative coupling of evenness, even at a low taxonomic resolution (at the family/genus/species level). Biological trait trade-offs and co-occurrences of specific traits were evident during the succession of plankton blooms. The trophic strategy dominating in the assemblages frequently alternated between autotrophy, mixotrophy, and a few recorded cases of parasitism. Given that there was no indication of nutrient limitation, we suggest that biotic pressures force marine eukaryotes to exploit narrow niches by adopting specific strategies/traits that favour their survival. These traits act by increasing resource acquisition potential and via predator avoidance. This leads to a unique succession of blooms in the system, characterized by adaptations of the bloom taxa that are a direct response to the preceding assemblage.

Beschreibung: Recent advancements in telemetry have redefined our ability to quantify the fine-scale movements of aquatic animals and derive a mechanistic understanding of movement behaviours. The VEMCO Positioning System (VPS) is a fine-scale commercial positioning system used to generate highly accurate semi-continuous animal tracks. To date, VPS has been used to study 86 species, spanning 25 taxonomic orders. It has provided fine-scale movement data for critical life stages, from tracking day-old turtle hatchlings on their first foray into the sea to adult fish returning to natal rivers to spawn. These high-resolution tracking data have improved our understanding of the movements of species across environmental gradients within rivers, estuaries and oceans, including species of conservation concern and commercial value. Existing VPS applications range from quantifying spatio-temporal aspects of animal space use and key aspects of ecology, such as rate of movement and resource use, to higher-order processes such as interactions among individuals and species. Analytical approaches have seen a move towards techniques that incorporate error frameworks such as autocorrelated kernel density estimators for home range calculations. VPS technology has the potential to bridge gaps in our fundamental understanding of fine-scale ecological and physiological processes for single and multi-species studies under natural conditions. Through a systematic review of the VPS literature, we focus on 4 principle topics: the diversity of species studied, current ecological and ecophysiological applications and data analysis techniques, and we highlight future frontiers of exploration.

Beschreibung: Strong anisotropy of seismic velocity in the Earth’scrust poses serious challenges for seismic imaging. Where in situ seismic properties are not available the anisotropy can be determined from velocity analysis of surface and borehole seismic profiles. This is well established for dense, long-offset reflection seismic data. However, it is unknown how applicable this approach is for sparse seismic reflection data with low fold and short offsets in anisotropic metamorphic rocks. Here we show that anisotropy parameters can be determined from a sparse 3D data set at the COSC-1 borehole site in the Swedish Caledonides and that the results agree well with the seismic anisotropy parameters determined from seismic laboratory measurements on core samples. Applying these anisotropy parameters during 3D seismic imaging improves the seismic image of the high amplitude reflections especially in the vicinity of the lower part of the borehole. Strong reflections in the resulting seismic data show good correlation with the borehole-derived lithology. Our results aid the interpretation and extrapolation of the seismic stratigraphy of the Lower Seve Nappe in Jämtland and other parts in the Caledonides.

Beschreibung: Juvenile sea turtles can disperse thousands of kilometers from nesting beaches to oceanic development habitats, aided by ocean currents. In the North Atlantic, turtles dispersing from American beaches risk being advected out of warm nursery grounds in the North Atlantic Gyre into lethally cold Northern European waters (e.g. around the United Kingdom). We used an ocean model simulation to compare simulated numbers of turtles that were advected to cold waters around the UK with observed numbers of turtles reported in the same area over ~5 decades. Rates of virtual turtles predicted to encounter lethal temperatures (≤10 and 15°C, mean 19% ± 2.7) and reach the UK were consistently low (median 0.83%, lower quartile 0.67%, upper quartile 1.02%), whereas there was high inter-annual variability in the numbers of dead or critically ill turtles reported in the UK. Generalized additive models suggest inter-annual variability in the North Atlantic Oscillation (NAO) index to be a good indicator of annual numbers of turtle strandings reported in the UK. We demonstrate that NAO variability drives variability in the dispersion scenarios of juvenile turtles from key nesting regions into the North Atlantic. Coastal effects, such as the number of storms and mean sea surface temperatures in the UK were significant but weak predictors, with a weak effect on turtle strandings. Further understanding how changing environmental conditions such as NAO variability and storms affect the fate of juvenile turtles is vital for understanding the distribution and population dynamics of sea turtles.

Beschreibung: The Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP) is a synthesis effort providing regular compilations of surface-to-bottom ocean biogeochemical bottle data, with an emphasis on seawater inorganic carbon chemistry and related variables determined through chemical analysis of seawater samples. GLODAPv2.2022 is an update of the previous version, GLODAPv2.2021 (Lauvset et al., 2021). The major changes are as follows: data from 96 new cruises were added, data coverage was extended until 2021, and for the first time we performed secondary quality control on all sulphur hexafluoride (SF6) data. In addition, a number of changes were made to data included in GLODAPv2.2021. These changes affect specifically the SF6 data, which are now subjected to secondary quality control, and carbon data measured onboard the RV Knorr in the Indian Ocean in 1994–1995 which are now adjusted using CRM measurements made at the time. GLODAPv2.2022 includes measurements from almost 1.4 million water samples from the global oceans collected on 1085 cruises. The data for the now 13 GLODAP core variables (salinity, oxygen, nitrate, silicate, phosphate, dissolved inorganic carbon, total alkalinity, pH, CFC-11, CFC-12, CFC-113, CCl4, and SF6) have undergone extensive quality control with a focus on systematic evaluation of bias. The data are available in two formats: (i) as submitted by the data originator but converted to World Ocean Circulation Experiment (WOCE) exchange format and (ii) as a merged data product with adjustments applied to minimize bias. For the present annual update, adjustments for the 96 new cruises were derived by comparing those data with the data from the 989 quality controlled cruises in the GLODAPv2.2021 data product using crossover analysis. SF6 data from all cruises were evaluated by comparison with CFC-12 data measured on the same cruises. For nutrients and ocean carbon dioxide (CO2) chemistry comparisons to estimates based on empirical algorithms provided additional context for adjustment decisions. The adjustments that we applied are intended to remove potential biases from errors related to measurement, calibration, and data handling practices without removing known or likely time trends or variations in the variables evaluated. The compiled and adjusted data product is believed to be consistent to better than 0.005 in salinity, 1 % in oxygen, 2 % in nitrate, 2 % in silicate, 2 % in phosphate, 4 μmol kg-1 in dissolved inorganic carbon, 4 μmol kg-1 in total alkalinity, 0.01–0.02 in pH (depending on region), and 5 % in the halogenated transient tracers. The other variables included in the compilation, such as isotopic tracers and discrete CO2 fugacity (fCO2), were not subjected to bias comparison or adjustments.

Beschreibung: Mothers impact the survival and performance of their offspring through the resources they provision, and the degree of maternal investment in an individual offspring can be broadly estimated by egg size for organisms that lack parental care. Animals may also actively maintain symbiotic partnerships with microorganisms through the germ line, but whether microbes are a fundamental component of maternal provisioning is an untested hypothesis in evolutionary symbiosis. We present a preliminary test of this by comparing the egg-associated microbiota of ten sea urchin species with ecological factors known to influence egg size. We found that the microbiota associated with sea urchin eggs had a phylogenetic signal in both composition and richness, which varied between years but not between individuals or within a clutch. Moreover, we found a negative correlation between microbiome richness and taxonomic dominance, and that community diversity covaried with egg size and energetic content but not with pelagic larval duration or latitude. These data suggest that there are multiple parallels between the ecological factors that govern changes in egg size and microbiome composition and diversity, implying that microbial symbionts may be another constituent potentially provided by the mother.

Beschreibung: The southern boundary of the Cayman Trough in the Caribbean is marked by the Swan Islands transform fault (SITF), which also represents the ocean-continent transition of the Honduras continental margin. This is one of the few places globally where a transform continental margin is currently active. The CAYSEIS experiment acquired an ∼165-km-long seismic refraction and gravity profile (P01) running across this transform margin, and along the ridge-axis of the Mid-Cayman Spreading Centre (MCSC) to the north. This profile reveals not only the crustal structure of an actively evolving transform continental margin, that juxtaposes Mesozoic-age continental crust to the south against zero-age ultraslow spread oceanic crust to the north, but also the nature of the crust and uppermost mantle beneath the ridge-transform intersection (RTI). The traveltimes of arrivals recorded by ocean-bottom seismographs (OBSs) deployed along-profile have been inverse and forward modelled, in combination with gravity modelling, to reveal an ∼25-km-thick continental crust that has been continuously thinned over a distance of ∼65 km to ∼10 km adjacent to the SITF, where it is juxtaposed against ∼3-4-km-thick oceanic crust. This thinning is primarily accommodated within the lower crust. Since Moho reflections are only sparsely observed, and, even then, only by a few OBSs located on the continental margin, the 7.5 km s-1 velocity contour is used as a proxy to locate the crust-mantle boundary along-profile. Along the MCSC, the crust-mantle boundary appears to be a transition zone, at least at the seismic wavelengths used for CAYSEIS data acquisition. Although the traveltime inversion only directly constrains the upper crust at the SITF, gravity modelling suggests that it is underlain by a higher density (〉3000 kg m-3) region spanning the width (∼15 km) of its bathymetric expression, that may reflect a broad region of metasomatism, mantle hydration or melt-depleted lithospheric mantle. At the MCSC ridge-axis to the north, the oceanic crust appears to be forming in zones, where each zone is defined by the volume of its magma supply. The ridge tip adjacent to the SITF is currently in a magma rich phase of accretion. However, there is no evidence for melt leakage into the transform zone. The width and crustal structure of the SITF suggests its motion is currently predominantly orthogonal to spreading. Comparison to CAYSEIS Profile P04, located to the west and running across-margin and through 10 Ma MCSC oceanic crust, suggests that, at about this time, motion along the SITF had a left-lateral transtensional component, that accounts for its apparently broad seabed appearance westwards.

Beschreibung: Diatoms often dominate phytoplankton in temperate, polar and upwelling regions. Decreases in silicate availability or silicon to nitrogen (Si:N) ratios may induce silicon limitation in diatoms and lower their proportion within phytoplankton communities. The effects of such changes on the nutritional quality of phytoplankton are not well understood. To examine how changing Si:N ratios affect plankton nutritional value, we applied a range of Si:N ratios on a natural plankton community and manipulated grazing pressure to assess top-down effects of copepod selective grazing. Diatom proportion in phytoplankton increased with increasing Si:N ratios and so did phytoplankton nutritional quality in terms of major fatty acid concentrations, such as polyunsaturated fatty acids, docosahexaenoic (DHA) and eicosapentaenoic (EPA) acids. However, stoichiometric quality (carbon to nitrogen and carbon to phosphorus ratios), DHA:EPA and omega 3:6 (omega 3:omega 6) ratios declined with increasing Si:N ratios, suggesting that proportions between essential compounds in copepod diet may be more favorable in lowered Si:N ratios. Copepods had a negative effect on DHA contents, DHA:EPA and omega 3:omega 6 ratios, indicating possible selective grazing on more nutritious plankton. Our findings show that declining silicate concentrations can affect stoichiometric and biochemical quality of phytoplankton, which copepods can also moderate by selective grazing.

Beschreibung: Temperature and dehydration stress are two major co-occurring environmental stressors threatening the physiology, biochemistry, and ecology of insects. As such, understanding adaptive responses to desiccation stress is critical for predicting climate change impacts, particularly its influence on insect invasions. Here, we assessed water balance and desiccation resistance of the invasive Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae), and infer how eco-physiology shapes its niche. We measured basal body water and lipid content, water loss rates (WLRs), and desiccation resistance in larvae (second to fourth instars) and adults. Body -water, -lipid, and WLRs significantly varied across life stages. Second instars recorded the lowest while fourth instars exhibited the highest body water and lipid content. Adult body water and lipid content were higher than second and third instars and lower than fourth instars while proportion of body water and lipid contents were highest in adults and second larval instars respectively. Water loss rates were significantly highest in fourth-instar larvae compared to other life stages, but differences among stages were less apparent at longer exposure durations (48 h). Desiccation resistance assays showed that second instars had greatest mortality while fourth-instar larvae and adults were the most desiccation tolerant. Our results show that T. absoluta fourth-instar larvae and adults are the most resilient developmental stages and potentially contribute most to the invasion success of the pest in arid environments. Incorporation of these species-specific eco-physiological traits in predictive models can help refine invasive species potential spread under changing climates.

Beschreibung: The fishery for Northern Atlantic cod (Gadus morhua) off Newfoundland and Labrador, Eastern Canada, presents the most spectacular case of an exploited stock crashed in a few decades by an industrial bottom trawl fishery under a seemingly sophisticated management regime after half a millennium of sustainable fishing. The fishery, which had generated annual catches of 100000 to 200000 tonnes from the beginning of the 16th century to the 1950s, peaked in 1968 at 810000 tonnes, followed by a devastating collapse and closure 24 years later. Since then, stock recovery may have been hindered by premature openings, with vessels targeting the remains of the cod population. Previous research paid little attention towards using multicentury time series to inform sustainable catches and recovery plans. Here, we show that a simple stock assessment model can be used to model the cod population trajectory for the entire period from 1508 to 2019 for which catch estimates are available. The model suggests that if fishing effort and mortality had been stabilized in the 1980s, precautionary annual yields of about 200000 tonnes could have been sustained. Our analysis demonstrates the value of incorporating prior knowledge to counteract shifting baseline effects on reference points and contemporary perceptions of historical stock status.

Beschreibung: A large-volume mesocosm-based nutrient perturbation experiment was conducted off the island of Hawai‘I, USA, to investigate the response of surface ocean phytoplankton communities to nutrient addition of macronutrients, trace metals, and vitamins and to assess the feasibility of using mesocosms in the open ocean. Three free-drifting mesocosms (~60 m3) were deployed: one mesocosm served as a control (no nutrient amendments), a second (termed +P) was amended with nitrate (N), silicate (Si), phosphate (P) and a trace metal + vitamin mixture, and a third (termed -P) was amended with N, Si, and a trace metal + vitamin mixture but no P. These mesocosms were unreplicated due to logistical constraints and hence differences between treatments are qualitative. After 6 d, the largest response of the phytoplankton community was observed in the +P mesocosm where chlorophyll a (chl a) and 14C-based primary production were 2–3× greater than the -P mesocosm and 4–6× greater than the control. Comparison between mesocosm and ‘microcosm’ incubations (20 l) revealed differences in the magnitude and timing of production and marked differences in community structure with a reduced response of diatoms in microcosm treatments. Notably, we also observed pronounced declines in Prochlorococcus populations in all treatments: although these were greater in microcosms (up to 99%). Overall, this study confirmed the feasibility of deploying free-drifting mesocosms in the open ocean as a potentially powerful tool to investigate ecological impacts of nutrient perturbations and constitutes a valuable first step towards scaling plankton manipulation experiments.

Beschreibung: The trophic ecology of mixotrophic, zooxanthellate jellyfishes potentially spans a wide spectrum between autotrophy and heterotrophy. However, their degree of trophic plasticity along this spectrum is not well known. To better characterize their trophic ecology, we sampled the zooxanthellate medusa Mastigias papua in contrasting environments and sizes in Palau (Micronesia). We characterized their trophic ecology using isotopic (bulk δ13C and δ15N), elemental (C:N ratios), and fatty acid compositions. The different trophic indicators were correlated or anti-correlated as expected (Pearson’s correlation coefficient, rP 〉 0.5 or 〈 -0.5 in 91.1% of cases, p 〈 0.05), indicating good agreement. The sampled M. papua were ordered in a trophic spectrum between autotrophy and heterotrophy (supported by decreasing δ13C, C:N, proportion of neutral lipid fatty acids (NLFA:TLFA), n-3:n-6 and increasing δ15N, eicosapentaenoic acid to docosahexaenoic acid ratio (EPA:DHA)). This trophic spectrum was mostly driven by sampling location with little influence of medusa size. Moreover, previous observations have shown that in a given location, the trophic ecology of M. papua can change over time. Thus, the positions on the trophic spectrum of the populations sampled here are not fixed, suggesting high trophic plasticity in M. papua. The heterotrophic end of the trophic spectrum was occupied by non-symbiotic M. papua, whereas the literature indicates that the autotrophic end of the spectrum corresponds to dominant autotrophy, where more than 100% of the carbon requirement is obtained by photosynthesis. Such high trophic plasticity has critical implications for the trophic ecology and blooming ability of zooxanthellate jellyfishes

Beschreibung: The Asian shore crab Hemigrapsus takanoi, native to the northwest Pacific Ocean, was recently discovered in Kiel Fjord (southwestern Baltic Sea). In laboratory experiments, we tested the salinity tolerance of H. takanoi across 8 levels (0 to 35) and across 3 life history stages (larvae, juveniles and adults) to assess its potential to invade the brackish Baltic Sea. Larval development at different salinities was monitored from hatching to the megalopa stage, while survival and feeding of juveniles and adults were assessed over 17 d. Larvae of H. takanoi were able to complete their development to megalopa at salinities 〉= 20 and the time needed after hatch to reach this stage did not differ between salinities of 20, 25, 30 and 35. At a salinity of 15, larvae still reached the last zoea stage (zoea V), but development to the megalopa stage was not completed. All juveniles and adults survived at salinities from 5 to 35. Feeding rates of juveniles increased with increasing salinity across the entire salinity range. However, feeding rates of adults reached their maximum between salinities of 15 and 35. Our results indicate that both juveniles and adults of H. takanoi are euryhaline and can tolerate a wide range of salinities, at least for the time period tested (2 wk). However, larval development was impaired at salinities lower than 20, which may prevent the spread of H. takanoi into the Baltic Proper.

Beschreibung: The freshwater sponge Ephydatia muelleri and its Chlorella-like algal partner is an emerging model for studying animal: algal endosymbiosis. The sponge host is a tractable laboratory organism, and the symbiotic algae are easily cultured. We took advantage of these traits to interrogate questions about mechanisms that govern the establishment of durable intracellular partnerships between hosts and symbionts in facultative symbioses. We modified a classical experimental approach to discern the phagocytotic mechanisms that might be co-opted to permit persistent infections, and identified genes differentially expressed in sponges early in the establishment of endosymbiosis. We exposed algal-free E. muelleri to live native algal symbionts and potential food items (bacteria and native heat-killed algae), and performed RNA-Seq to compare patterns of gene expression among treatments. We found a relatively small but interesting suite of genes that are differentially expressed in the host exposed to live algal symbionts, and a larger number of genes triggered by host exposure to heat-killed algae. The upregulated genes in sponges exposed to live algal symbionts were mostly involved in endocytosis, ion transport, metabolic processes, vesicle-mediated transport, and oxidation–reduction. One of the host genes, an ATP-Binding Cassette transporter that is downregulated in response to live algal symbionts, was further evaluated for its possible role in the establishment of the symbiosis. We discuss the gene expression profiles associated with host responses to living algal cells in the context of conditions necessary for long-term residency within host cells by phototrophic symbionts as well as the genetic responses to sponge phagocytosis and immune-driven pathways.

Beschreibung: Marine sponges play a major ecological role in recycling resources on coral reef ecosystems. The cycling of resources may largely depend on the stability of the host-microbiome interactions and their susceptibility to altered environmental conditions. Given the current coral to algal phase shift on coral reefs, we investigated whether the sponge-associated bacterial communities of four sponge species, with either high or low microbial abundances (HMA and LMA), remain stable at two reefs sites with different coral to algae cover ratios. Additionally, we assessed the bacterial community composition of two of these sponge species before and after a reciprocal transplantation experiment between the sites. An overall stable bacterial community composition was maintained across the two sites in all sponge species, with a high degree of host-specificity. Furthermore, the core bacterial communities of the sponges remained stable also after a 21-day transplantation period, although a minor shift was observed in less abundant taxa (〈 1%). Our findings support the conclusion that host identity and HMA-LMA status are stronger traits in shaping bacterial community composition than habitat. Nevertheless, long-term microbial monitoring of sponges along with benthic biomass and water quality assessments are needed for identifying ecosystem tolerance ranges and tipping points in ongoing coral reef phase shifts.

Beschreibung: Understanding the underlying ecological factors that affect the distribution patterns of organisms is vital for their conservation. Cephalopods such as giant warty squids Moroteuthopsis longimana are important in the diets of marine predators, including grey-headed albatrosses Thalassarche chrysostoma, yet our understanding of their habitat and trophic ecology remains limited. We investigated the habitat and trophic niche utilised by M. longimana through the delta C-13 and delta N-15 profiles captured in their beaks. M. longimana beaks were collected around grey-headed albatross nests at the Prince Edward Islands during 2004 and 2013 (n = 40 beaks). The results showed distinctly Antarctic distributions (delta C-13 = -24.0 +/- 1.0 parts per thousand, mean +/- SD) for M. longimana, consistent with albatrosses foraging at the Southwest Indian Ridge, as opposed to broader foraging zones utilised by albatrosses from Iles Crozet and Iles Kerguelen. Slightly lower delta N-15 values (5.4 +/- 0.7 parts per thousand) were found compared to other islands in the Indian Sector of the Southern Ocean, which may indicate more crustaceans in the squid diets. Sequential sampling along the lateral walls of individual beaks (n = 4) revealed ontogenetic shifts in delta C-13 and delta N-15 values, but individual variation in these shifts requires further investigation.

Beschreibung: The maximum sustainable yield (MSY) concept is widely considered to be outdated and misleading. In response, fisheries scientists have developed models that often diverge radically from the first operational version of the concept. We show that the original MSY concept was deeply rooted in ecology and that going back to that version would be beneficial for fisheries, not least because the various substitutes have not served us well.

Beschreibung: Food webs are central entities mediating processes and external pressures in marine ecosystems. They are essential to understand and predict ecosystem dynamics and provision of ecosystem services. Paradoxically, utilization of food web knowledge in marine environmental conservation and resource management is limited. To better understand the use of knowledge and barriers to incorporation in management, we assess its application related to the management of eutrophication, chemical contamination, fish stocks, and non-indigenous species. We focus on the Baltic, a severely impacted, but also intensely studied and actively managed semi-enclosed sea. Our assessment shows food web processes playing a central role in all four areas, but application varies strongly, from formalized integration in management decisions, to support in selecting indicators and setting threshold values, to informal knowledge explaining ecosystem dynamics and management performance. Barriers for integration are complexity of involved ecological processes and that management frameworks are not designed to handle such information. We provide a categorization of the multi-faceted uses of food web knowledge and benefits of future incorporation in management, especially moving towards ecosystem-based approaches as guiding principle in present marine policies and directives. We close with perspectives on research needs to support this move considering global and regional change.

Beschreibung: The maraena whitefish Coregonus maraena is a threatened anadromous species in the North Sea, which in the past was decimated to near extinction. Since the late 1980s, several re-establishment programs have been implemented in rivers draining into the North Sea, but the scientific basis for sustainable conservation measures is often lacking, since little is known about the biology of this species. In this study, otolith microchemistry of fish ranging from 24.6 to 58.4 cm in total length (median 31.3 cm, SD 8.4 cm) was used to characterize the migration behavior of a reintroduced population of maraena whitefish from the River Elbe, Germany. Our analyses revealed the presence of 3 different migration patterns: (1) one-time migration into high-salinity habitat (North Sea) within the first year of life (29.6%), (2) multiple migrations between lowland high-salinity habitats starting in the first year of life (14.8%) and (3) permanent residency within low-salinity habitats, a pattern displayed by the majority (55.6%) of sampled individuals. Not only do these results reveal differential migration behavior, but they also indicate that permanent river residency is common in the River Elbe population of C. maraena. The role of the Elbe as both a feeding and a spawning habitat should thus be considered more explicitly in current conservation measures to support recovery of this species.

Beschreibung: Understanding the behavioural ecology of endangered taxa can inform conservation strategies. The activity budgets of the loggerhead turtle Caretta caretta are still poorly understood because many tracking methods show only horizontal displacement and ignore dives and associated behaviours. However, time-depth recorders have enabled researchers to identify flat, U-shaped dives (or type 1a dives) and these are conventionally labelled as resting dives on the seabed because they involve no vertical displacement of the animal. Video- and acceleration-based studies have demonstrated this is not always true. Focusing on sea turtles nesting on the Cabo Verde archipelago, we describe a new metric derived from magnetometer data, absolute angular velocity, that integrates indices of angular rotation in the horizontal plane to infer activity. Using this metric, we evaluated the variation in putative resting behaviours during the bottom phase of type 1a dives for 5 individuals over 13 to 17 d at sea during a single inter-nesting interval (over 75 turtle d in total). We defined absolute resting within the bottom phase of type 1a dives as periods with no discernible acceleration or angular movement. Whilst absolute resting constituted a significant proportion of each turtle’s time budget for this 1a dive type, turtles allocated 16−38% of their bottom time to activity, with many dives being episodic, comprised of intermittent bouts of rest and rotational activity. This implies that previously considered resting behaviours are complex and need to be accounted for in energy budgets, particularly since energy budgets may impact conservation strategies. © The authors 2021. Open Access under Creative Commons by Attribution Licence. Use, distribution and reproduction are unrestricted. Authors and original publication must be credited

Beschreibung: Cape anchovy Engraulis encrasicolus is an ecologically and economically important pelagic fish species occurring along the coast of South Africa. A recent eastward shift in Cape anchovy distribution indicates that environmental conditions are becoming more favorable for the species on the east coast. This shift is particularly important in the sheltered Algoa Bay region, a nursery area for fish larvae. However, the relatively low productivity of the Agulhas Current Large Marine Ecosystem on the eastern coast of South Africa may result in an anchovy population in poorer nutritional condition and with slower growth rates than the west coast population. Using otolith and nucleic acid analyses, the growth rates of anchovy larvae from the western and southeastern coasts of South Africa were compared. The otolith analysis results indicated that, at any given age, individual growth rates for anchovy larvae were higher on the southeast coast than on the west coast. The RNA:DNA values also indicated that instantaneous growth rates of anchovy larvae were higher in Algoa Bay than on the west coast. At the time of sampling, chlorophyll and zooplankton productivity were higher at sampling sites in Algoa Bay than sites on the west coast, potentially due to favorable oceanographic features in the bay. As such, the results suggest that Algoa Bay is a suitable and potentially favorable nursery area for the early stages of anchovy, highlighting the importance of separate management of the southeast coast region in a changing world.

Beschreibung: A mesocosm approach was used to investigate the effects of ocean acidification (OA) on a natural plankton community in coastal waters off Norway by manipulating CO2 partial pressure ( pCO2). Eight enclosures were deployed in the Raunefjord near Bergen. Treatment levels were ambient (~320 µatm) and elevated pCO2 (~2000 µatm), each in 4 replicate enclosures. The experiment lasted for 53 d in May-June 2015. To assess impacts of OA on the plankton community, phytoplankton and protozooplankton biomass and total seston fatty acid content were analyzed. In both treatments, the plankton community was dominated by the dinoflagellate Ceratium longipes. In the elevated pCO2 treatment, however, biomass of this species as well as that of other dinoflagellates was strongly negatively affected. At the end of the experiment, total dinoflagellate biomass was 4-fold higher in the control group than under elevated pCO2 conditions. In a size comparison of C. longipes, cell size in the high pCO2 treatment was significantly larger. The ratio of polyunsaturated fatty acids to saturated fatty acids of seston decreased at high pCO2. In particular, the concentration of docosahexaenoic acid (C 22:6n3c), essential for development and reproduction of metazoans, was less than half at high pCO2 compared to ambient pCO2. Thus, elevated pCO2 led to a deterioration in the quality and quantity of food in a natural plankton community, with potential consequences for the transfer of matter and energy to higher trophic levels

Beschreibung: Many coastal oceans experience not only increased loads of nutrients but also changes in the stoichiometry of nutrient supply. Excess supply of nitrogen and stable or decreased supply of silicon lower silicon to nitrogen (Si:N) ratios, which may decrease diatom proportion in phytoplankton. To examine how Si:N ratios affect plankton community composition and food web structure, we performed a mesocosm experiment where we manipulated Si:N ratios and copepod abundance in a Baltic Sea plankton community. In high Si:N treatments, diatoms dominated. Some of them were likely spared from grazing unexpectedly resulting in higher diatom biomass under high copepod grazing. With declining Si:N ratios, dinoflagellates became more abundant under low and picoplankton under high copepod grazing. This altered plankton food web structure: under high Si:N ratios, edible diatoms were directly accessible food for copepods, while under low Si:N ratios, microzooplankton and phago-mixotrophs (mixoplankton) were a more important food source for mesograzers. The response of copepods to changes in the phytoplankton community was complex and copepod density-dependent. We suggest that declining Si:N ratios favor microzoo- and mixoplankton leading to increased complexity of planktonic food webs. Consequences on higher trophic levels will, however, likely be moderated by edibility, nutritional value or toxicity of dominant phytoplankton species.

Beschreibung: Quantification and attribution of the food web changes associated with the invasion of non-indigenous species in the marine realm often remain a challenge. One of the pelagic non-indigenous species of concern in the recent history of aquatic bioinvasions is the predatory cladoceran Cercopagis pengoi, which invaded the Baltic Sea in the early 1990s. While several studies have reported immediate declines in abundances of its potential prey, the long-term effects of C. pengoi on the food webs remain to be examined. Based on the long-term time series (1968–2018) in the Gulf of Riga (Baltic Sea), we found significant declines in abundance of the cladoceran Pleopis spp. and copepod Eurytemora affinis by 90 and 80%, respectively, are associated with the invasion of C. pengoi as well as significant alterations in seasonal abundance patterns of Pleopis spp., E. affinis and cladoceran Bosmina spp. The invasion of the non-indigenous predator has led to the changed prey abundance–temperature relationships. Special caution was taken in data preprocessing, to minimize the likelihood that observed changes in the zooplankton prey could be associated with factors other than the invasion of C. pengoi, such as temperature and storminess.

Beschreibung: The copepod Acartia tonsa is a key component of a wide range of marine ecosystems, linking energy transfer from phytoplankton to higher trophic levels, and has a central role in productivity and biogeochemistry. The interaction of end-of-century global warming and ocean acidification scenarios with testing moderate temperature effects on a seminatural copepod community is needed to understand future community functioning. Here, we deployed a mesocosm experimental set-up with a full factorial design using two temperatures (13°C and 19°C) crossed with a pCO2 gradient ranging from ambient (550 μatm) to 3000 μatm. We used the natural bacteria, phyto- and microzooplankton species composition and biomass of the Kiel Bight and tested the response of A. tonsa development, carbon growth, mortality, size and condition. The tested traits were differently affected by the interaction of temperature and acidification. Ocean acidification increased development, carbon growth, size and mortality under the warming scenario of 19°C. At 13°C mortality rates decreased, while carbon growth, size and condition increased with acidification. We conclude from our experimental approach that a single species shows a variety of responses depending on the focal functional trait. Trait-specific mesozooplankton responses need to be further investigated and compared between geographical regions, seasons and taxonomic groups.

Beschreibung: We investigated trace element stoichiometries of the nitrogen-fixing marine cyanobacterium Crocosphaera subtropica ATCC51142 under steady-state growth conditions. We utilized exponentially fed batch cultures and varied iron (Fe) concentrations to establish nutrient limitation in C. subtropica growing at a constant growth rate (0.11 d -1 ). No statistical difference in cell density, chlorophyll a , particulate organic carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) were observed between consecutive days after Day 14, and cultures were assumed to be at steady state with respect to growth for the remaining 11 d of the experiment. Cultures were limited by P in the highest Fe treatment (41 nmol l -1 ) and by Fe in the 2 lower-concentration Fe treatments (1 and 5 nmol l -1 ). Cell size and in vivo fluorescence changed throughout the experiment in the 1 nmol l -1 Fe treatment, suggesting ongoing acclimation of C. subtropica to our lowest Fe supply. Nevertheless, Fe:C ratios were not significantly different between the Fe treatments, and we calculated an average (±SD) Fe:C ratio of 32 ± 14 µmol mol -1 for growth at 0.11 d -1 . Steady-state P-limited cells had lower P quotas, whilst Fe-limited cells had higher manganese (Mn) and cobalt (Co) quotas. We attribute the increase in Mn and Co quotas at low Fe to a competitive effect resulting from changes in the supply ratio of trace elements. Such an effect has implications for variability in elemental stoichiometry in marine phytoplankton, and potential consequences for trace metal uptake and cycling in marine systems.

Beschreibung: Dinoflagellates possess many cellular characteristics with unresolved evolutionary histories. These include nuclei with greatly expanded genomes and chromatin packaged using histone-like proteins and dinoflagellate-viral nucleoproteins instead of histones, highly reduced mitochondrial genomes with extensive RNA editing, a mix of photosynthetic and cryptic secondary plastids, and tertiary plastids. Resolving the evolutionary origin of these traits requires understanding their ancestral states and early intermediates. Several early-branching dinoflagellate lineages are good candidates for such reconstruction, however these cells tend to be delicate and environmentally sparse, complicating such analyses. Here, we employ transcriptome sequencing from manually isolated and microscopically documented cells to resolve the placement of two cells of one such genus, Abedinium, collected by remotely operated vehicle in deep waters off the coast of Monterey Bay, CA. One cell corresponds to the only described species, Abedinium dasypus, whereas the second cell is distinct and formally described as Abedinium folium, sp. nov. Abedinium has classically been assigned to the early-branching dinoflagellate subgroup Noctilucales, which is weakly supported by phylogenetic analyses of small subunit ribosomal RNA, the single characterized gene from any member of the order. However, an analysis based on 221 proteins from the transcriptome places Abedinium as a distinct lineage, separate from and basal to Noctilucales and the rest of the core dinoflagellates. The transcriptome also contains evidence of a cryptic plastid functioning in the biosynthesis of isoprenoids, iron–sulfur clusters, and heme, a mitochondrial genome with all three expected protein-coding genes (cob, cox1, and cox3), and the presence of some but not all dinoflagellate-specific chromatin packaging proteins.

Beschreibung: The Law of the Sea as well as regional and national laws and agreements require exploited populations or stocks to be managed so that they can produce maximum sustainable yields. However, exploitation level and stock status are unknown for most stocks because the data required for full stock assessments are missing. This study presents a new method (AMSY) that estimates relative population size when no catch data are available using time-series of catch-per-unit-effort or other relative abundance indices as the main input. AMSY predictions for relative stock size were not significantly different from the “true” values when compared with simulated data. Also, they were not significantly different from relative stock size estimated by data-rich models in 88% of the comparisons within 140 real stocks. Application of AMSY to 38 data-poor stocks showed the suitability of the method and led to the first assessments for 23 species. Given the lack of catch data as input, AMSY estimates of exploitation come with wide margins of uncertainty which may not be suitable for management. However, AMSY seems to be well suited for estimating productivity as well as relative stock size and may, therefore, aid in the management of data-poor stocks.

Beschreibung: Vom Geologischen Landesamt Schleswig-Holstein durchgeführte lagerstättenkundliche und bodenphysikalische Untersuchungen an marinen Tonen des Holstein-Interglazials erbrachten den Nachweis, daß es nach der Regression des Holstein-Meeres im terrestrischen Faziesbereich zur Entstehung eines Bodens (Humus-Orterde) und im limnischen Faziesbereich zur Bildung eines „Sumpftorfes" mit abschließender algenreicher Detritusmudde gekommen ist. Zwischen der marinen Tonserie und den organogenen Ablagerungen bzw. der Bodenbildung kann eine periglaziale Phase nachgewiesen werden, die sich in einer äolischen Akkumulation und in der Bildung von Froststrukturen (Kerkoboloide) ausdrückt. Aufgrund dieser Befunde und der von Menke (1968) festgestellten palynologischen Befunde läßt sich die Holstein-Warmzeit in ein älteres (Muldsberg-Warmzeit) und ein jüngeres Holstein-Interglazial (Wacken-Warmzeit) gliedern, das durch eine mehr oder minder lang andauernde bzw. kurzfristige Periglazialphase (Mehlbek-Kaltphase) zweigeteilt wird.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die problematische Stellung der saaleeiszeitlichen Terrassenablagerungen der Werre, die sich aus der einschlägigen Literatur und den Geologischen Karten ergibt, veranlaßte den Verf. zu Terrassenuntersuchungen am Unterlauf der Werre bei Gohfeld und Bad Oeynhausen. Vor allem wurden der stratigraphische Aufbau der Ablagerungen untersucht und Rundungsmessungen an Quarzkörnern vorgenommen. Als Beispiel wird die Terrasse bei Gohfeld, Nähe Bahnhof, an der eiszeitlichen Einmündung des Sudbaches in die Werre näher beschrieben und klimatisch gedeutet. Im Hangenden des Terrassenkörpers befinden sich solifluidaler Wanderschutt bzw. Niederterrassenablagerungen, im Liegenden saaleeiszeitliche Sande und Kiese mit tieferreichenden Froststrukturen. Bei den Kiesen handelt es sich um nordische Feuersteine; die Porphyre und Granite stammen aus dem Thüringer Wald und sind daher ursprünglich von der Weser herantransportiertes, mehrfach umgelagertes Material. Die überwiegende Mehrzahl der Quarzkörner ist mittelmäßig gerundet und auf jeden Fall transportbeansprucht. Für eine einheitliche Fließgeschwindigkeit des Flusses und Akkumulation im Mittelterrassenkörper spricht die relativ gute Sortierung, denn Anzeichen für Staubeckenbildungen wurden bisher nicht gefunden. Zu Beginn der Saaleeiszeit lag die Talsohle der Werre bei Gohfeld im Lias etwas über dem Niveau der heutigen Talaue. Die Anknüpfungen der Terrassen des Werreunterlaufs an die saaleeiszeitlichen Flußablagerungen im Wesersystem konnten festgestellt werden.

Beschreibung: research

Beschreibung: Es wird der bislang vollständigste Einblick in die Schicht- und Lagerungsverhältnisse der Kiesgrube von Hörmating/Obb. geboten und dazu die Darstellung und Deutung durch Ebers (1960, 1963, 1965), Gross (1960), Kraus (1961) und Brunnacker (1962) kritisch beleuchtet. Die beiden mächtigen fossilen Böden entstanden in keinem Falle in Interstadialabschnitten der Würmeiszeit („Göttweig", „Paudorf"), sie gehören vielmehr in echte Interglazialzeiten, und zwar des prärißeiszeitlichen Mittelpleistozäns.

Beschreibung: research

Beschreibung: In einem kleinen Lager im Tiefland bei Kitros (Makedonien) werden fluviale Bildungen durch kolluviale Sedimente und einige Meter Löß mit fossilen Böden überdeckt. Trotz der makro- und mikromorphologisch sehr ausgeprägten Böden werden die Deckschichten gemäß der allgemeinen Geländesituation, wie der Details im Profilaufbau in die Würmeiszeit gestellt. Die vier fossilen Böden sind weitgehend an Kalk verarmt, sie sind sehr tonreich und zeigen ausgesprochen verdichtetes Gefüge. Die typologische Ansprache als „rote Mediterranböden" kann vorerst allerdings nur eine Arbeitsbezeichnung sein. Der tiefste dieser Böden wird dem Zeitabschnitt Amersfoort- bis Broerup-Interstadial, der oberste dem Stillfried B zugeordnet. Gleichartige Vorkommen wurden außerdem bei Xanthi und in der nördlichen Türkei gefunden. Damit zeichnet sich eine eigenständige Löß- und Paläobodenprovinz ab. Feuchtere bzw. wechselfeuchtere Phasen werden darin durch die Böden angezeigt. Diese sind einem Ablauf zwischengeschaltet, der trockener war, der insbesondere — wie auch sonst — gegen das Hochglazial hin durch aridere Bedingungen bei erheblich abgesenkten Temperaturen ausgezeichnet war.

Beschreibung: research

Beschreibung: Aufgrund der morphologischen Formanalyse ist eine pleistozäne Eisbedeckung im Bellsund-Bereich von durchschnittlich 400—800 m nachzuweisen. Das Ansteigen der Schliffgrenze nach E und die nach E führenden Taltröge weisen eine hochglaziale Eisüberfließung von E her nach. Eine zweite tiefere Schliffgrenze aus dem Spätglazial wird am Fjordausgang durch einen westvergenten markanten Schliffbord bei rd. 120 m deutlich. Die heutige Vergletscherung entspricht Gletschervorstößen nach der postglazialen Wärmezeit. Dabei haben die kleineren Talgletscher im Stand vom Ende des 19. Jh. ihre maximale holozäne Ausdehnung erreicht. Nur die größeren Fjordendgletscher zeigen weit vorgeschobene Moränen aus gestauchten, holozänen, marinen Sedimenten. Die Gletscher des Untersuchungsbereichs sind gegenüber der Kartierung von 1936 fast alle zurückgewichen. Fossile Strandlinien holozänen Alters reichen sicher bis 60 m, wahrscheinlich bis 85 m über das heutige Meeresniveau. Höhere Hangstufen bis 264 m sind Struktur-Terrassen mit Konglomeratgeröllstreu. Die Landhebung wird aufgefaßt als die elasto-plastische Reaktion der Erdkruste auf die quartäre Eisbelastung und Eisentlastung, die einer älteren Hebungstendenz aufgeprägt ist. Die besonders breite 20-m-Terrasse dürfte einer Phase des Ausgleichs von glazial-isostatischer Landhebung und glazial-eustatischem Meeresspiegelanstieg entsprechen. Da die marinen Terrassen im Bereich der 70 km langen Fjorde keine Verkippung zeigen, ist die Landhebung hier anders als im Ostteil Spitzbergens, nicht parallel zur nach W abnehmenden Eisbelastung, sondern im Block erfolgt. Die regionalen Ergebnisse werden mit bisherigen Ergebnissen aus anderen Gebieten Spitzbergens verglichen.

Beschreibung: research

Beschreibung: research

Beschreibung: Einige Ergebnisse zur Frage der pleistozänen Harzvergletscherungen werden mitgeteilt. Diese Ergebnisse, die bei einer geologischen Kartierung des oberen Odertales gewonnen wurden, erbringen den Nachweis, daß dieses Gebiet im Pleistozän vergletschert war. Die Geländeuntersuchungen im Odertal konzentrierten sich auf vier Endmoränenbögen und die mit ihnen verknüpften Ablagerungen, die in folgende geologisch-geomorphologische Einheiten untergliedert werden können: 1) Sander-Vorfeld, 2) Endmoränenlandschaft mit Blockwällen, Schmelzwasserrinnen und Toteislöchern, 3) Seitenmoränenlandschaft mit Kamesterrassen, Schmelzwasserrinnen, Toteislöchern, paraglazialen Teilfeldern und erratischen Geschieben, 4) Gletscherzungenbecken mit bis zu 23 m mächtigen, glazilimnischen Sedimenten.

Beschreibung: research

Beschreibung: Zwei Torfvorkommen in der Altmoräne des westlichen Rheingletschergebietes, beide auf sicher rißeiszeitlichen Ablagerungen und überdeckt von würmglazialen Fließerden, werden untersucht und palynologisch bearbeitet. Sie gehören mit hoher Wahrscheinlichkeit ins Riß-/Würm-Interglazial. Von keinem der beiden Vorkommen liegt ein vollständiges Pollendiagramm vor.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die sandige wie die tonige Wattfazies des Küsten-Holozäns im ostfriesischen Küstengebiet zeigt in ihren Ablagerungen einen zyklischen Aufbau. Die Zyklen in den Ablagerungen der tonigen Wattfazies sind mit biostratigraphischen und geochronologischen Daten belegte lithostratigraphische, die in denen der sandigen Wattfazies nur undatierbare lithostratigraphische Einheiten (Tab. 1). Zur Erlangung von Altersangaben und damit der Möglichkeit einer zeitlichen Gleichsetzung der Zyklen in sandiger mit denen in toniger Wattfazies werden Kontaktstellen mit biostratigraphisch und geochronologisch datierten Zyklen bzw. Schichten benutzt. Als Ergebnis wird das „Arbeitsmodell" einer lithostratigraphischen Gliederung der zyklisch aufgebauten Ablagerungen der sandigen Wattfazies vorgelegt, das einen zeitlichen Vergleich mit den Ablagerungen in toniger Wattfazies erlauben soll (Tab. 2).

Beschreibung: research

Beschreibung: Ein aus Kiesen und Sauden der Leine-Niederterrasse gebaggerter Schädel eines Steppeniltis (Mustela [Putorius] eversmanni soergeli Éhik) wird zum Anlaß genommen, die stratigraphische und ökologische Aussagekraft dieser Iltis-Art zu überprüfen. M. eversmanni ist in Mitteleuropa bislang mit Sicherheit nur aus verschiedenen Zeitabschnitten des Würm bekannt geworden, nie aus älteren oder jüngeren Schichten. In der Gegenwart ist der Lebensraum des Steppeniltis ziemlich streng an die Halb- bzw. Kultursteppe und an die Vollsteppe gebunden, wobei die wärmeren Teile des eurasiatischen Steppengürtels bevorzugt werden. Auch während des Würm kann die Art nicht unter wesentlich anderen Umweltsverhältnissen gelebt haben. Es wird daraus gefolgert, daß es auch in den Stadialen nicht nur trockenkalte, sondern auch trockenwärmere Phasen gegeben hat.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Hypothesen zur Erklärung der großen Klimaschwankungen müssen davon ausgehen, daß es lang-, mittel- und kurzfristige Schwankungen gibt; diese verhalten sich zeitlich ungefähr wie 100 000 : 100 : 1. Fast alle gelten nur für die letzten 600 Mill. Jahre, d. h. nur für 1/7 (oder noch weniger) der Erdgeschichte, da über das Klima des Präcambriums fast nichts bekannt ist. Ein Schema (Abb. 2) zeigt, welche Klimahypothesen möglich sind. Kritisch betrachtet werden folgende, seit 1961 neu konzipierte oder neu diskutierte Hypothesen: die von P. Jordan, J. Steiner, Strahlungskurven, die Autocyklen-Hypothesen von Tanner und A. T. Wilson (als Autocyklen-Hypothesen werden solche bezeichnet, die durch einen automatisch ablaufenden Mechanismus einen cyklischen Wechsel von Glazialen und Interglazialen erklären), die Koinzidenz-Hypothese von R. W. Fairbridge, kontinentale Drift, vulkanischer Staub. Keine Hypothese befriedigt vollständig. Nach dem heutigen Stand der Kenntnisse scheinen zahlreiche Ursachen zusammenzuwirken (wie das ähnlich auch schon andere angenommen haben); das wird als multilaterale Eiszeit-Entstehung bezeichnet. Dabei wird davon ausgegangen, daß das Gesamtklima der Erde seit dem späten Präcambrium nur geringe Schwankungen zeigte und erstaunlich konstant blieb (trotz großer lokaler Schwankungen in den höheren Mittelbreiten). Es ist möglich, daß der Wechsel von Glazialen und Interglazialen eine Besonderheit des Quartärs darstellt. Es erscheint auch denkbar, daß die Faktoren multilateraler Eiszeit-Entstehung kausal zusammenhängen, d. h. daß diese Hypothese eine provisorische Erklärung darstellt, die dem heutigen unvollkommenen Stand unserer Erkenntnisse entspricht und später vielleicht doch durch eine übergeordnete Eiszeithypothese ersetzt werden kann.

Beschreibung: research

Beschreibung: Auf Grund der Verteilung der höchsten Erratiker gelang es, die Eisoberfläche des würmzeitlichen Rheingletschers von Chur durch die Talgabelung von Sargans bis zur Konfluenz mit dem Linthgletscher einerseits und bis zur Einmündung des Illgletschers andererseits zu rekonstruieren. Nach dem Koninuitätsprinzip ließen sich in ausgezeichneten Talquerschnitten Relativwerte der mittleren Fließgeschwindigkeit des Eises während des letzten Maximalstandes angeben. Mit den Parametern von Lliboutry bzw. von Nye wurde versucht, die Fließgeschwindigkeit in den entsprechenden Querschnitten größenordnungsmäßig zu berechnen. Gegenüber den Geschwindigkeiten, wie sie sich aus Wasserhaushalt-Überlegungen ergeben, sind sie jedoch viel zu gering, so daß neben dem laminaren Fließen — besonders in den gefällsarmen Talabschnitten — mit einem erheblichen Gleiten auf der Unterlage zu rechnen ist. In der Walensee-Talung wie im Rheintal konnten mehrere zeitlich sich entsprechende Rückzugshalte festgestellt werden. Einige markieren dabei deutliche spätglaziale Klimaverschlechterungen, da sie sich auch in einem kräftigeren Vorrücken der Seitengletscher abzeichnen. Durch Seitenmoränenreste lassen sich diese Stadien rheinaufwärts bis tief nach Bünden hinein verfolgen.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die paläolithische Freilandstation Budino liegt im Lourotal, Südwest-Galizien (Spanien), und wurde 1963 von E. de Aguirre teilweise ausgegraben. Die Werkstätten und vermutlichen Lagerplätze weisen eine Vielfalt von Steintechniken und Artefaktentypen auf, die in ungestörter Assoziierung und geologischer Lagerung gefunden wurden. Aus Quarzit und Quarz hergestellt, enthält das Werkzeuginventar Haugeräte, dreiseitige Hacken, sogenannte Camposancos-Hacken, clactonartige Abschläge und Kerbstücke, Proto-Faustkeile, gezahlte Stücke und andere Abschlagswerkzeuge. Trotz der starken morphologischen Beziehungen zum Camposanquien (oder Languedocien) einerseits, zum Asturiense andererseits, deuten die geologischen Verhältnisse und Radiokarbonbestimmungen auf ein Mittelwürm-Alter. Die Täler des niederen Mino und des Louro weisen einen Hochterrassenkomplex (+76/80 m, 65/68 m, 52/59 m), zwei Mittelterrassen (+42/44 m, 34/36 m), Nieder- (+22/24 m) und Überschwemmungsterrassen (+3/10 m) auf. Da Hinweise auf Kryoturbation oder Frostsprengung in den Terrassenbildungen fehlen, wurden sie wohl unter warmzeitlichen Bedingungen aufgeschottert, hauptsächlich als Auswirkung verschiedener hoher Meeresspiegelstände. Die oberste Mittelterrasse ist unmittelbar mit einer 44/49 m Strandterrasse der Atlantikküste verknüpft, während die untere Mittel- sowie die Niederterrasse wahrscheinlich mit Strandniveaus von +33/36 m bzw. +23/24 m zu parallelisieren sind. Die Überschwemmungsterrasse ist Postglazial, zeigt ein steileres Gefälle als die pleistozänen Terrassen und könnte der Entwaldung und Bodenerosion zuzuschreiben sein. Die Oberfläche des Hochterrassenkomplexes (Altpleistozän?) ist stark verwittert und von einer Rotlehmdecke überzogen. Entsprechende Meeresspiegelstände sind an der Küste nicht nachzuweisen. Das Alter der Mittelterrasse (mit Hinweisen auf rote Paläoböden) und Niederterrasse (ohne Paläoböden) ist unsicher (Mittelpleistozän?). Kleintektonik, Flußeinschneidung sowie niedrige Strandausbildungen in +10/12 m, +6/7m und +2,5 m sind insgesamt zwischen der Niederterrasse und den jungpleistozänen Ablagerungen einzuschalten. Drei stratigraphische Einheiten können auf Grund des geologischen Befundes und der Radiokarbonbestimmungen unterschieden werden: die Mougás-Schichten (Frühwürm, älter wie 40000 J.), die Sanjián-Schichten (Mittelwürm, ca. 28000 - 16000 v. H.), und die La Guardia-Schichten (Spätwürm). Normalerweise geht jede vertikale Schichtfolge von einem organischen Kolluvium, das vermutlich von Tangelranker-Paläoböden zusammengeschwemmt wurde, in Hangschuttdecken, Schwemmfächern oder -kegel über. Da Frostsprengung, kryoturbate Störungen sowie andere periglaziale Lagerungserscheinungen nicht festzustellen sind, können diese grobkörnigen Aufschüttungen der Flächenspülung und dem Gekriech zugeschrieben werden. Die Fundstelle Budino ist gleichaltrig mit den Sanjián-Schichten und datiert aus der Zeit zunehmender Kälte, die dem „Paudorf“-Farmdale Interstadial folgte.

Beschreibung: research

Beschreibung: Es werden fünf halbierte Fersenbeine (Calcaneum) von Höhlenbären aus der Balver-Höhle in Südwestfalen beschrieben. Als Vergleich werden gleiche Fundstücke aus drei verschiedenen Höhlen in Süddeutschland erwähnt. Die Frage ist, ob Fraßreste von Höhlenhyänen oder Artefakte vorliegen. Da an den Fundstücken aus der Balver Höhle keine Fraßspuren nachweisbar sind, wie etwa Eindrücke der Eckzähne, nimmt der Verfasser mit Vorbehalt an, daß es Artefakte gewesen sein könnten, zumal er an den Knochenstücken Hiebspuren von schärferen Steinen wahrzunehmen glaubt. Als evtl. Verwendungszweck können Fellglätter angenommen werden oder aber die distalen, knopfähnlichen abgeschlagenen Enden können vielleicht als Spielknöchelchen oder als Jagdtrophäen verwendet worden sein. Im letzteren Falle evtl. durchlocht als Kette getragen wurden. Sicherlich befinden sich in magazinierten Knochenbeständen der Sammlungen gleiche halbierte Fersenbeine.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Schuttdecken vor einigen Strukturformen des Muschelkalkes im niedersächsischen Bergland werden stratigraphisch gedeutet. Sie bestehen aus Muschelkalkwanderschutt und Rötfließerden und enthalten in ihrem unteren Teil lagenweise eine Lößbeimengung. Innerhalb dieser älteren Schichten lassen sich häufig Schwemmsedimente feststellen. Die Schuttdecken können aufgrund ihrer Beziehung zu den Talböden der letzten Kaltzeit und aufgrund anderer Kriterien in das Weichselglazial gestellt werden. Ihre Auswertung für die Geomorphologie ergibt, daß der Schwerpunkt der Abtragung während der letzten Kaltzeit in der Nähe der Röt-Muschelkalk-Grenze lag, so daß sich die Durchbiegung des Hanges vergrößerte. Das an Strukturformen des Muschelkalkes häufig auftretende konkave Vorderseitenprofil läßt sich also auf pleistozän-periglaziale Prozesse zurückführen.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Formengemeinschaft der Hochgebiete des Bayerischen Waldes ist oberhalb von etwa 1 000 m Höhe gekennzeichnet durch die Vergesellschaftung von Karen, Steilhängen, steilen Muldentalschlüssen, bandförmigen Hangversteilungen sowie Wasserfällen und Flußschnellen. Diese Formen kommen auch unterhalb der in der Literatur aufgeführten mächtigen Blockmoränen vor und sind Zeugnisse einer weitreichenden Vergletscherung. Die C14-Bestimmung einer Probe aus dem Grundmoränenkomplex im Aufschluß bei der Schustersäge im Reschwassertal gab ein Alter von etwa 40800 Jahren. Es lassen sich drei würmeiszeitliche Stadien unterscheiden: das Maximalstadium, das Blockmoränenstadium und das Karmoränenstadium. Die Schneegrenzen der Stadien betrugen etwa 1060, 1140 und 1230 m. Im Regengebiet bei Zwiesel gibt es Aufschlüsse mit Stauchungserscheinungen in hochgelegenen Terrassen. Diese Vorkommen sind älter als die letzte Eiszeit und werden entsprechend den Befunden im Schwarzwald als Spuren einer noch ausgedehnteren rißeiszeitlichen Vergletscherung gedeutet. Die Karte der Verbreitung der würmeiszeitlichen Gletscher gibt für die tschechischen Gebiete nur eine extrapolierte Verbreitung an, die auf Grund von Karteninterpretationen entstand und nicht im Gelände überprüft werden konnte.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Deckschichten-Profile der Rheinterrassen unterhalb Kölns zeigen prinzipiell den gleichen Aufbau, wie er aus dem nördlichen Alpenvorland bekannt ist. Auf der Krefelder Mittelterrasse tritt Löß einer nachfolgenden Kaltzeit auf (z. B. Holzheim). Die Untere Mittelterrasse trägt Deckschichten von zwei jüngeren Kaltzeiten (Giesenkirchen). Auf der Jüngeren Hauptterrasse liegt eine reich gegliederte Abfolge, welche den Deckschichten über den sogenannten Riesenböden von Regensburg (K. Brunnacker 1964a) verwandt ist — also vier Kaltzeiten vertritt, von denen die älteste weiter unterteilt ist (Wegberg).

Beschreibung: research

Beschreibung: Die quartäre Grabenfüllung des nördlichen Oberrheintales baut sich aus den petrographisch gut unterscheidbaren, fluviatilen Sedimenten von Rhein, Main und Neckar auf. An der Oberfläche dieser fluviatilen Ablagerungen kam es im Jungpleistozän und Holozän zur Bildung von Flugsanddecken verschiedener Mächtigkeit und Ausdehnung; auf größeren Flächen wurden die Flugsande zu Dünen unregelmäßiger Form und Anordnung aufgeweht. Die verschiedene petrographische Ausbildung dieser Flugsande machte eine Abgrenzung folgender Flugsand-Faziesräume notwendig: 1. Das Maingebiet mit seinen mittel-grobkörnigen und meist kalkfreien Flugsanden. 2. Die Bergsträßer Flugsandvorkommen, in denen feinkörnige, kalkhaltige äolische Sedimente überwiegen. 3. Das Lorsch-Viernheimer Dünengebiet, dessen Flugsande sich von denen des Bergsträßer Raumes nur wenig unterscheiden. 4. Der Sprendlinger Horst mit seinen, den Mainflugsanden petrographisch ähnlichen, äolischen Sedimenten. Die vollständigste Profilentwicklung war im Maingebiet zu beobachten. In diesem Raum überlagern die äolischen Deckschichten, wie die eingehende Untersuchung der fluviatilen Ablagerungen deutlich gezeigt hat, auf großen Flächen die Reste eines letztinterglazialen Bodens an der Oberfläche der alt- bis mittelpleistozänen Kelsterbacher Terrasse. Gelegentlich sind Flugsande und Dünen auch auf den geringmächtigen Ablagerungen einer vermutlich Oberen Niederterrasse verbreitet, besonders wo diese randlich auf die Kelsterbacher Terrasse übergreift. Aus dem Profilaufbau der Dünen im Maingebiet läßt sich, teilweise in Anlehnung an die Lößstratigraphie, folgender Geschehnisablauf rekonstruieren: Auf den, der fluviatilen Akkumulation entzogenen, älteren Terrassenflächen überwogen im Frühwürm intensive Abtragungs- und Verlagerungsvorgänge. Am Ende dieses durch kühlfeuchte Klimabedingungen gekennzeichneten Zeitabschnittes dürfte die Bildung der lehmstreifigen Basiswechselfolge der Dünen erfolgt sein. Über den, durch einen schwer einstufbaren (W I/II?), geringmächtigen Kryoturbationshorizont nach oben begrenzten Basisschichten folgt die Hauptmasse der, meist mehrere Meter mächtigen, Dünensande. Diese im tieferen Teil stellenweise durch einen schwach ausgeprägten Naßfleckenhorizont (W II/III?) gegliederte Flugsandabfolge dürfte stratigraphisch dem Würm III-Löß der hessischen Gliederung entsprechen. Die unter den besonderen Klimabedingungen des Spätglazials auf diesen Dünensanden einsetzende Bodenentwicklung führte bis zum Alleröd-Interstadial bereits zur Bildung von Sandparabraunerden (Bänderflugsande), während im Vergleich dazu auf den jüngsten Lößdecken stellenweise schwach ausgeprägte Parabraunerden entstanden. Durch die Einlagerung einer im Mittel-Alleröd (Laacher-See-Ausbruch) gebildeten Bims-Tuffschicht im Hangenden der Bänderflugsande ist eine absolute Zeitmarke gegeben. Die Verwitterung der mit Flugsanden vermischten Bims-Tuffe zu einem braunerdeartigen Boden begann vermutlich noch während des Alleröd-Interstadials. Aus den während des Kälterückschlages in der Jüngeren Tundrenzeit gebildeten Flugsanden entstanden unter dem Einfluß des postglazialen Klimaoptimums tiefgründige Braunerden, stratigraphisch vergleichbar den Steppenböden aus Löß im benachbarten Rheinhessen sowie den Lockerbraunerden der hessischen Mittelgebirge. Diese Bodenentwicklung wurde, wie durch paläolithische Funde und die C14-Bestimmung an Holzkohlen aus einer Brandschicht nachgewiesen werden konnte, im 6.—7. Jahrh. n. Chr. durch eine letztmalige stärkere Flugsandaufwehung beendet. Die jüngsten Flugsande sind auf den Dünen meist nur schwach verwittert. In einem besonderen Abschnitt wurden Fragen der Entstehung der für Sande charakteristischen Bänderung (Sandparabraunerde) erörtert. Bei diesen Bändern handelt es sich, wie aus den Befunden eingehender Untersuchungen hervorging, um meist dünne Ton-Eisenanreicherungshorizonte; das eingeschlämmte Material entstammt wahrscheinlich im wesentlichen nicht überlagernden Bv-Horizonten, sondern dem Sediment selbst. Die Verlagerung und Anreicherung der mobilisierbaren Substanzen dürfte sowohl mechanisch als auch durch die Einwirkung chemischer Prozesse erfolgt sein. Wie aus den stratigraphischen Untersuchungen hervorging, lag die Hauptbänderbildung bereits vor dem Alleröd-Interstadial; unter gegebenen Bedingungen kann es jedoch auch heute noch zur Bänderbildung kommen.

Beschreibung: research

Beschreibung: Aus festländischen und marinen Daten wird gefolgert, daß die Glazialzeiten des mittleren und oberen Pleistozäns zeitlich von gleicher Größenordnung waren. Die Temperaturen der einzelnen Eiszeiten waren nicht genau gleich: jede jüngere Eiszeit war ein wenig kälter als die vorhergehende; das gleiche gilt für die Interglaziale. Mit allen bekannten Daten wird eine generalisierte Paläotemperatur-Kurve konstruiert, welche den Trend der Temperatur-Entwicklung vom Mindel bis heute (ca. 400 000 Jahre) zeigt.

Beschreibung: research

Beschreibung: Pollenanalytische Untersuchungen einer zum ersten Mal in Schleswig-Holstein südlich von Neumünster entdeckten Kieselgur ergaben ein sicheres eemzeitliches Alter. Das kleine Lager entstand im südlichen Drittel eines saalezeitlichen Stauwasserbeckens und zwar in einer früh angelegten rinnenförmigen Vertiefung des Beckenuntergrundes. Dieser besteht hauptsächlich aus gestauchten Tonen, damit verschuppten Sanden und zuunterst aus Geschiebemergel, der in einem Fall nach geschiebekundlicher Analyse Drenthe-Alter besitzt. Die Beckenfüllung wird aus gut geschichteten schluffigen Tonen bis tonigen Schlurfen aufgebaut. Im unteren Teil der Beckensedimente lassen sich pollenanalytisch keine Hinweise auf eine derzeitige nennenswerte Vegetationsbedeckung der Umgebung erkennen. Es dürfte sich um echte Glazialsedimente handeln. Der obere Teil wurde im „Saale-Spätglazial" sedimentiert. Darüber folgt im Bereich des Kieselgurlagers früheemzeitliche Tonmudde, danach eemzeitliche Kieselgur. Kompressionsversuche lassen erkennen, daß die Beckensedimente nicht durch Gletscherauflast vorbelastet sind. Die Überdeckung bilden weichselzeitliche Sande des Neumünsteraner Sanders. Vegetationsgeschichtlich wird das Lager vor allem dadurch interessant, daß hier anscheinend das vollständige „Saale-Spätglazial" erfaßt wurde. Floristisch bestanden anscheinend zwar große Ähnlichkeiten zur Älteren Dryaszeit des Weichsel-Spätglazials, jedoch verlief die Vegetationsentwicklung offenbar gleichmäßig ohne Rückschläge und ohne Einschaltung von Interstadialen. Es können drei Abschnitte unterschieden werden: A) Älteste waldlose Zeit, die wahrscheinlich in das „Pleniglazial" zu stellen ist, B) Zeit der Sanddorn-Gebüsche, in der auch die lichtbedürftigen Taxa der Bodenvegetation ihre Hauptverbreitung fanden, C) Zeit der Sanddorn-Wacholder-Gebüsche. An die letzte schließt sich die Birken-Zeit (Abschnitt I) des Eem-Interglazials an. Das Eem-Interglazial fügt sich vegetationsgeschichtlich in den für Nordwestdeutschland geläufigen Rahmen ein. Mit den vorliegenden Untersuchungen ist — in Verbindung mit den übrigen, in den letzten Jahren vom Geologischen Landesamt Schleswig-Holstein durchgeführten Untersuchungen — die vegetationsgeschichtliche Entwicklung vom „Saale-Spätglazial" bis in das Weichsel-Frühglazial für Schleswig-Holstein in den Hauptzügen lückenlos bekannt.

Beschreibung: research

Beschreibung: Wertet man die mittlere Höhenlage der Karböden und die Exposition der voll ausgebildeten Kare graphisch aus, so ergibt sich eine klare Gliederung der Kare von Vogesen und Schwarzwald in eine Reihe untereinander vergleichbarer Gruppen. Diese vier Kargruppen a—d lassen sich den bekannten Würm-Gletscherständen des Südschwarzwaldes (Würm-Maximum, Titisee, Zipfelhof und Feldsee) parallelisieren. Als Ergebnis kann man nicht nur datieren, wann die Kare selbst letztmals voll vergletschert waren, sondern man kann auch die übrigen, mit diesen Karen in Zusammenhang stehenden Gletscherstände einordnen. Für den Nördlichen Schwarzwald konnte so bereits die Vereisungsgeschichte der Kare und Täler ab dem Würm-Maximum geklärt werden. Für die übrigen Teilgebiete reicht das vorhandene Material noch nicht aus, es läßt sich aber bereits ablesen, wo etwa nach bisher noch nicht bekannten Moränen gesucht werden sollte.

Beschreibung: research

Beschreibung: Höhlensinter bietet gute Voraussetzungen für die Anwendung der Radiocarbon-Datierung. Es werden einige Ergebnisse von Messungen an Stalagmiten mitgeteilt; die Untersuchung erfolgte im C14-Laboratorium des 2. Physikalischen Instituts der Universität Heidelberg. Nimmt man für sekundären Kalk einen Rezentstandard von 85% an, so liegen die Wachstumsperioden der untersuchten Stalagmiten innerhalb des postglazialen Klimaoptimums. Das bestärkt die Ansicht, daß die Wachstumsgrenzen von Sintergenerationen Zeitmarken für klimatische Übergangsphasen sind. Zur genaueren Prüfung der Situation ist eine Meßreihe geplant, aus der sich C14-Daten für die postglaziale Klimageschichte ergeben sollten.

Beschreibung: research

Beschreibung: Es wird eine schematische Kurve für das ganze Eiszeitalter, zunächst für Mitteleuropa, gezeichnet. Sie gilt aber auch für die ganze übrige Welt. Sie ist keine maßstabsgerechte Temperaturkurve; dafür reichen die Daten noch nicht aus. Die Einteilung geschieht so, daß drei Abschnitte unterschieden werden (Alt-, Mittel- und Jungquartär), die jedesmal aus zwei Zyklen (Kalt- und Warmzeit) bestehen. Das Altquartär umfaßt dabei wahrscheinlich noch einen weiteren Zyklus, der ebenfalls aus einer Kalt- und einer Warmzeit von geringerem Ausmaß besteht. Der Umfang der Kaltzeiten scheint im Laufe der Entwicklung zuzunehmen und sein Maximum in der Mindel- oder Riß-Eiszeit zu erreichen. Die Zahlen, die nach der K/Ar-Methode für die menschliche Entwicklung angegeben werden, sind in ihrer jetzigen Größenordnung schwer in der Kurve unterzubringen.

Beschreibung: research

Beschreibung: Nach der vorläufigen Einstellung der sich über 9 Jahre erstreckenden Ausgrabungen wird nunmehr eine erste detailliertere Übersicht über die Zusammensetzung der Fauna aus den einzelnen Schichten des insgesamt mit 22,5–23 m Mächtigkeit ermittelten Quartärprofils der Höhlenruine von Hunas (Nördliche Frankenalb) gegeben. Für die Klärung der Altersfrage der gesamten Ablagerungen sind insbesondere die Reste der Kleinsäuger von Wichtigkeit, die sich stellenweise in großer Menge fanden. Unter den Formen, die zu einem guten Teil mit altquartären Arten in Verbindung gebracht werden müssen, bedeuten Allocricetus bursae Schaub und Parapodemus coronensis Schaub sicherlich eine regelrechte Überraschung. Bestimmt jünger als die Fauna von Steinheim a. d. Murr, dürfte die Fauna von Hunas im wesentlichen der Riß-Eiszeit mit ihren verschiedenen Abschnitten, sowie dem Riß-Würm-Interglazial angehören.

Beschreibung: research

Beschreibung: In einer Talweitung des unteren Werratales wurden in den Terrassen-Ablagerungen fossile Böden gefunden, die im Zusammenhang mit Sedimentationsfolgen und frostdynamischen Lagerungsstörungen eine Folge von Klima- und Formungsphasen erkennen lassen. Daraus ergibt sich eine von der bisherigen abweichende Datierung und Einordnung der Sedimente. Die Lage der z. T. gut erhaltenen älteren, überlagerten Terrassen-Oberflächen läßt tektonische Bewegungen des Talbereiches im mittleren Pleistozän vermuten.

Beschreibung: research

Beschreibung: Der Löß in Bulgarien nimmt eine Fläche von 9800 km2 ein und ist ausschließlich in den Donaurandgebieten verbreitet. Er überdeckt mantelartig das ältere Relief — die pliozänen Denudations- und Sedimentationsoberflächen und pleistozänen Flußterrassen. Auf den Hochebenen liegt er auf Kreide-, Tertiär- und altpleistozänen Ablagerungen, von denen er durch eine aus rotbraunem, terrarossa-ähnlichem Lehm bestehende Verwitterungskruste getrennt ist. Auf den Terrassen liegt er auf altersunterschiedlichen Alluvialsedimenten. Die Mächtigkeit der Lößformation hängt von der Entfernung von der Donau und dem Alter des geomorphologischen Elementes, dem es aufliegt, ab. Auf den in unmittelbarer Nähe der Donau liegenden Hochebenen beträgt diese Mächtigkeit zwischen 50 und 60 m (in Lößrücken bis zu 102 m). Ungefähr 10 km südlich des Donauufers fällt diese Mächtigkeit schroff auf 25—30 m ab und erreicht in den südlichen Randgebieten kaum 4—5 m. Mit der Entfernung von der Donau verändert sich auch die lithofaziale Zusammensetzung, wobei die einzelnen lithofazialen Varietäten territorial als schmale, unter sich und zur Donau parallel verlaufende Streifen in folgender Reihenfolge auftreten: lößartiger Sand, sandiger Löß, typischer Löß, lehmiger Löß und lößartiger Lehm. Als Grundlage der Lößstratigraphie dienen die Fossilböden, die in bezug auf Zahl, Typ und räumliche Verbreitung hohe Beständigkeit aufweisen. Die Zahl der Lößhorizonte hängt vom Alter des Reliefelements, auf das sich der Lößkomplex ablagert, wie auch von den Erhaltungsbedingungen der primären Akkumulation ab. Auf den vorquartären und unterpleistozänen Reliefformen besteht der Lößkomplex aus sechs Lößhorizonten, die von fünf Fossilböden getrennt sind. Auf der 20—35-m-Terrasse (Riß/Würm I) finden sich drei Lößhorizonte, die durch zwei Fossilböden getrennt sind, auf der 12—15-m-Terrasse (Würm II) ein Lößhorizont. Auf Grund der paläopedologischen, paläontologischen und vorgeschichtlichen Daten und des Prinzips der stratigraphischen Analogie nehmen wir an, daß der erste Lößhorizont während des Mindel I, der zweite im Mindel II, der dritte zur Rißeiszeit (I u. II) der vierte im Würm I, der fünfte im Würm II, der sechste im Würm III abgelagert worden sind, wobei der zweite und der dritte der Fossilböden interglaziale und die übrigen interstadiale Böden darstellen. Die bisher durchgeführten Untersuchungen begründen die Annahme, daß der Löß in Bulgarien äolischen Ursprungs ist und aus den Überschwemmungsgebieten der Donau ausgeweht wurde.

Beschreibung: research

Beschreibung: In der Roten Höhle bei Bileca (Jugoslawien) wurden über 20 m mächtige Sedimente mit zahlreichen Tierresten und vorgeschichtlichen Funden erschlossen. Die Begehung der Höhle durch den Menschen setzt mit einer dem Levalloisien verwandten Kultur ein, führt über das Moustérien zum Jungpaläolithikum und weiter zum Mesolithikum und zu keramischen Kulturen. Bei der Fauna (über 40 Arten und Unterarten) überwiegt Jagdbeute verschiedener Biotope. Einige Arten wurden für die Balkanhalbinsel erstmals, andere in südlichsten Vorkommen festgestellt. Neben Vertretern kälteren Klimas kommen im tieferen Abschnitt auch Tiere wärmerer Bedingungen vor. Die auf Grund der Fauna vorgenommene zeitliche Einstufung der ergrabenen Schichten weicht von der etwas ab, die sich aus den Sedimentuntersuchungen ergibt. Letztere entspricht im Prinzip den in der Höhlenruine von Hunas bei Nürnberg gewonnenen Vorstellungen. Demnach ist eine relativ vollständige Folge vom Beginn der Rißeiszeit bis zum Postglazial vertreten.

Beschreibung: research

Beschreibung: Aus der periglazialen Füllung des von einem alten Rheinlauf angelegten Mäanders von Niederaußem (nordwestlich Köln) stammt eine kleine Aufsammlung von Wühlmaus-Resten, und zwar einer Halsbandlemming-Form. Diese unterscheidet sich von den beiden in Europa vorkommenden jungquartären Arten Dicrostonyx henseli Hinton und D. Gulielmi Sanford deutlich durch einfacheren Bau des Kauflächenbildes der Molaren. Auf eine besondere Benennung der offensichtlich neuen Art wurde vorläufig verzichtet. Zwecks Klärung der Frage nach dem zeitlichen Auftreten der Gattung Dicrostonyx im Quartär Europas wurde die einschlägige Literatur kritisch überprüft. Mit Sicherheit darf heute gesagt werden, daß Dicrostonyx bereits zum Bestand vor-würmzeitlicher glazialer Faunen gehört. Die Funde aus dem Quartärprofil von Niederaußem, das Ablagerungen der Riß- oder (wahrscheinlicher) sogar einer noch älteren Eiszeit repräsentiert, sind in diesem Zusammenhang von großer Bedeutung.

Beschreibung: research

Beschreibung: Das auf der rechten Niederterrasse des Rheins südlich Wahn gelegene Linder Bruch wurde pollenanalytisch untersucht und als Ergänzung eine Analyse der Makroflora durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß die organischen Ablagerungen erst an der Pollengrenze X/XI (nach Overbeck & Schneider) beginnen, und daß sie nicht aus einem Altwasser hervorgegangen sind. Das Linder Bruch entstand vielmehr durch die sekundäre Versumpfung einer ausgetrockneten Flußrinne, die wahrscheinlich dem Rheinsystem angehört. Die zur Versumpfung notwendigen Wassermassen lieferte die unmittelbar benachbarte Mittelterrasse. Ungeklärt bleibt zunächst noch die Frage nach der unterschiedlichen Wasserzufuhr in das Linder Bruch. Hier könnten Beziehungen zu einer wechselnden Bewaldung in Verbindung mit der Besiedlung der Mittelterrasse bestehen. Auch die Ursachen der Verhinderung einer früheren Versumpfung bedürfen noch der Feststellung. Es wird die Vermutung ausgesprochen, daß das Merheimer Bruch bei Köln, das ähnlich wie das Linder Bruch in einer ehemaligen Flußrinne auf der rechten Niederterrasse des Rheins liegt, ebenfalls durch eine sekundäre Versumpfung entstanden ist.

Beschreibung: research

Beschreibung: Der Einfluß der weicheleiszeitlichen periglazialen Formung auf die Umgestaltung der Altmoränengebiete wird am Beispiel des im Norddeutschen Tiefland gelegenen Uelzener Beckens untersucht. Dieses Gebiet erhielt seine grundlegende Formung durch das Warthe-Inlandeis und lag während der Weichsel-Eiszeit im periglazialen Bereich. Es werden zwei Beispiele für eine durch fluviale und solifluidale Prozesse verursachte Reliefumkehr im kleinen gezeigt. Eine Abschätzung der Größenordnung der Abtragung im Beckenbereich 1.) seit dem Rückzug des Warthe-Eises und 2.) seit dem Eem-Interglazial wird ermöglicht 1.) durch die Umkehr der Entwässerung nach dem Eiszerfall und 2.) durch die Höhenlage Eem-zeitlicher Ablagerungen über dem heutigen Beckenboden. Danach muß man mit einer allgemeinen Erniedrigung des Beckenbodens um etwa 20 m seit der ausgehenden Warthe-Zeit rechnen; davon sind etwa 10 m allein der weichseleiszeitlichen Abtragung zuzuschreiben.

Beschreibung: research

Beschreibung: research

Beschreibung: Die ersten Angaben über Flußterrassen in Ost-Anatolien wurden vor kurzem durch Izbirak (1962) und Ketin (1962) gemacht. Die Verfasser der vorliegenden Arbeit haben eine rasche und noch oberflächliche Exploration eines Terrassensystems von fünf bis sieben verschiedenen Niveaus ausgeführt entlang dem oberen Lauf des großen Kizil Irmak (des Roten Flusses) zwischen Sivas und Kayseri in Ost-Anatolien. Teilweise ist es die von Izbirak beschriebene Gegend, größtenteils geht sie aber über diese hinaus. Die Terrassenflächen sind ziemlich gleichmäßig entwickelt entlang des genannten Teils des Flusses, verschwinden aber plötzlich weiter unterhalb. Die Verfasser meinen mit Izbirak, daß die Entstehung dieser Terrassen wahrscheinlich in erster Linie tektonisch und erst an zweiter Stelle klimatisch bedingt ist. Die dritte Terrasse (von unten an gezählt) enthielt überall eine nur geringe Zahl vermutlicher primitiver Artefakten, unter ihnen einige „pebble-tools". Diese sind in vorliegendem Aufsatz beschrieben; sie stellen vielleicht einen Beweis für die Anwesenheit von frühpleistozänen Hominiden in der Türkei dar. In einem Fall wurde in dieser dritten Terrasse ein fossiler Molar eines Hipparion in situ gefunden, teilweise bedeckt mit demselben versteinerten roten Lehm, welcher auch einige der vermutlichen Artefakten einhüllte. Das Alter der Terrassen ist noch nicht genau bekannt. Es scheint aber, daß die ältesten und höchstgelegenen Tertiär sind, die Terrasse, welche die Artefakten enthält, vielleicht dem untersten Pleistozän angehört, und die untersten Terrassen in das junge Pleistozän oder gar Holozän zu stellen sind.

Beschreibung: research

Beschreibung: Die Vulkanite des Laacher-See-Gebietes in der Eifel können mit den Terrassenbildungen des Rheines zeitlich korreliert und ihre Föderfolge auf diese Weise stratigraphisch festgelegt werden. Dadurch bietet sich eine Möglichkeit, die K-Ar-Datierungsmethode an Proben von pleistozänem Alter zu testen und zu prüfen, ob die physikalisch bestimmte Sequenz mit der geologischen übereinstimmt. Datierungen wurden vorgenommen an 13 Sanidinen, 7 Biotiten, 2 Augiten und 14 Gesteinen der Eifel, ferner als Ergänzung an 6 Gesteinen der Umgebung von Agde, Dept. Hérault, Südfrankreich. Die meisten Datierungen ergaben geologisch wahrscheinliche Alter. Sie reichen in der Eifel von 570.10³a bis 100.10³a, bei Agde von 1400.10³a bis 640.10³a. Diffusionsexperimente an Sanidinen und Biotiten zeigten, daß das atmosphärische Argon durch Ausheizen nicht zufriedenstellend entfernt werden kann, ohne daß radiogenes Argon verloren geht. Eine Kontrollprobe des abgeheizten radiogenen Gases mit radioaktivem Ar(39) wurde getestet und erwies sich als nützliche Korrekturgröße.

Beschreibung: research