ALBERT

Description: Im Rahmen des Internationalen Heringslarven Surveys im September 1999 wurden vom Institut für Meereskunde in Kiel Planktonproben zur Untersuchung von Verteilungsmustern auf einer Dauerstation östlich der Orkney-Inseln in der Nordsee genommen. Dabei kamen zwei Geräte zum Einsatz: der Meßhai und der Ichthyoplanktonrekorder (IPR). Anhand der Daten aus den Meßhaifängen wurde die Vertikalverteilung von Heringslarven auf der Dauerstation in Bezug auf die Umweltbedingungen über einen Zeitraum von vier Tagen untersucht. Die Heringslarven zeigten eine deutliche Wanderbewegung in Abhängigkeit der Tageszeit. Am Tage waren die höchsten Larvenkonzentrationen in mittleren und oberflächennahen Wasserschichten zu finden. In der Nacht zeigten kleinere Larven (〈10 mm) und Larven der Größenklasse 15-16mm eine homogenere Verteilung über die Wassersäule. Die größeren Larven (≥16mm) zeigten ein ausgeprägteres Wanderverhalten zwischen Tag und Nacht. Mögliche Gründe für die Verteilungsmuster der Larven werden diskutiert. Anhand der IPR-Daten konnten Verteilungsmuster für Heringslarven und andere Planktonorganismen dargestellt werden. Eine schlüssige Interpretation der Ergebnisse war hier allerdings aufgrund zu geringer Vergleichsauswertungen nicht möglich. Es wurden jedoch Erfahrungen bezüglich der Auswertung der IPR-Daten gesammelt und Möglichkeiten zukünftiger Einsätze diskutiert.

Description: The area of investigations belongs to the subtidal (7-16 m depth) and is mostly covered by fine sand with spots of coarse sand in between. Based on the sediment distribution, two associations can be differentiated: fine and coarse sands, with smooth transitions (mixed and silty sediments). The species belonging to the different associations correspond with those of earlier investigations (ZIEGELMEIER 1963, STRIPP 1969, RACHOR & GERLACH 1978, ZIEGELMEIER 1978, RA CHOR 1980, SALZWEDEL et al. 1985, 1990, NIERMANN 1991 ), except for the new invader, the bivalve Ensis directus. During this study fluctuations in number of species and individuals could be observed. Diversity and evenness decreased in spring 2001 due to strong recruitment of polychaeta, but mainly of Ensis directus. 23 years after the invasion, Ensis directus is an important member of the sandy subtidal areas which are exposed to currents with a mean abundance of 925 m-2. E. directus does not seem to prefer special habitats. Their locomotion capacity above and within the sediment enables this species to react quickly on bottom disturbances and thus to survive in current exposed habitats. The mussel shows extremely high abundances (1972 respectively 5481 m-2) on fine and silty fine sands. During this study mainly one and two year old razor shells were found, some with a maximum age of 3.5 years. E. directus is an opportunistic species with mass development (MOHLENARDT-SIEGEL et al. 1983), high recruitment(〉 25000 m-2 in July 2001) and strong growth (3.6 mm month-1). Additionally, the mass mortalities (mortality of 77 respectively 84 % year-1) were observed, the reasons for that are not known yet. The interaction between low temperature and limited movement could be responsible for the washing out of the individuals. Since mortality takes place especially in springtime, the reasons could be the depletion after spawning aswell. Spisula solida was found regularly in the investigation area (frequency: 64 %), but in low numbers (mean abundance: 5 m-2). In coarse sand locally higher abundances were found (13 m-2). The surf clam is one of three dominant species (11 %) in this area. Just as E. directus, S. solida is a fast burrowing mussel (KOCK 1995) and therefore adapted to exposed sedimentary habitats. Nevertheless, the abundances in 2000 2001 lie well below values of those of the mid 90ies (MEIXNER 1993, 1994, KOCK 1995). This can also be seen in the decreasing landings of surf clams since the middle of the 90ies. Whether the effects of the ice winter 1995/96 or other reasons are responsible for the disappearance of S. solida, remains unclear. In the investigation area mainly small individuals were found (mean length: 9,7 mm). Due to the low figures in the sample neither growth rate nor recruitment or structure of the stock could be studied. The study shows the gap between the stocks of E. directus and S. solida, as well as fishery in the North Sea. Various details of the species biology remains unclear. Therefore supporting studies are necessary to ensure sustainable fishery.

Description: Mit der hier vorgestellten Software DANA wurden RAFOS-Daten aus dynamisch und geographisch unterschiedlichen Regionen untersucht. Als Untersuchungskriterien werden Lagrange'sche Zeit- und Langenskalen, mittlere kinetische und Wirbelenergie, Diffusivitat, Wirbelstatistiken und Geschwindigkeitsspektren verwendet. Zerlegt man die gemessene Strömungsgeschwindigkeit in Mittel und Fluktuation gemafl u = u+u', so wird die mittlere Zirkulation offensichtlich durch den ersten Term, alle anderen genannten Größen jedoch durch den zweiten Term beschrieben. Der Schwerpunkt liegt also auf der Beschreibung des turbulenten Feldes und insbesondere der Autokorrelation der Geschwindigkeitszeitreihen: Die integrale Zeitskala ist das Integral über die Autokorrelation, das Spektrum ihre Fourier-Transformierte und die Wirbelenergie die Gesamtvarianz. Im Islandbecken bei 1500 und 2600 Meter Tiefe liegt demnach ein aktives Gebiet mit erhöhter Wirbelenergie und Vermischung vor. Es werden Bewegungen auch auf kurzen Zeitskalen und circa doppelt so viele zyklonale wie antizyklonale Wirbel beobachtet, die somit wohl einen wesentlichen Teil zur Energie und Vermischung beitragen. Entlang des Reykjanes-Rückens fließt ein Randstrom, der vom Island-Schottland Overflow gespeist wird; in seinem nördlicheren Teil mäandriert er kaum, während er kurz vor Erreichen der Gibbs-Bruchzone deutlich instabiler wird. Südlich schließt sich das westeuropäische Becken an, das mit Floats in 1750 Meter Tiefe beprobt wurde. Dies liegt in der gleichen Wassermasse, doch es zeigt sich ein deutlich weniger energetisches Gebiet mit insgesamt weniger Wirbelereignissen in Relation zur Gesamtdatenmenge. Entsprechend sind die Zeitskalen auch länger. Im tropischen, westlichen Atlantik östlich der Karibik ist die Bewegung im Niveau des Antarktischen Zwischenwassers bei 780 Meter Tiefe durch großräumige Turbulenz geprägt, wobei die Längen- und Zeitskalen größer sind als bei den hier beschriebenen Messungen aus dem Islandbecken. Am Westrand nehmen die Zeitskalen ab und die Wirbelenergie zu. In einer Tiefe von 1400 Metern im Niveau des oberen Nordatlantischen Tiefenwassers fließt wieder ein westlicher Randstrom längs der Topographie, und im Beckeninnern ist die Bewegung weniger energetisch als in 780 Meter Tiefe. Die Umgebung der Südspitze Afrikas im Zwischenwasser (600-1200 Meter Tiefe) ist durch die hohen kinetischen Energien des Agulhas-Stromes geprägt, der an verschiedenen Orten verschieden stationär ist. Nordwestlich seiner Retroflexion liegt eine Region starker Wirbelaktivität, in der die Rolle der bisher überwiegend diskutierten Agulhas-Ringe zugunsten von zyklonaler Wirbelaktivität modifiziert werden muß. Weiter im Atlantik nehmen die Wirbelenergie rasch ab und die Zeitskalen zu.

Description: Im Ostseeraum fanden in den letzten 20 Jahren zahlreiche Untersuchungen der Wasserdampfhaushaltskomponenten statt. Dabei wurden aber relativ kurze Zeiträume und zum Teil nur einzelne Komponenten betrachtet. Außerdem beschränkten sich diese Studien häufig auf die Ostsee. In dieser Arbeit wird der atmosphärische Wasserhaushalt für den Zeitraum von 1948 bis 2000 betrachtet. Alle Komponenten werden aus den NCEP/NCAR-Reanalysen für das gesamte BALTEX-Gebiet, also für die Ostsee und ihr Wassereinzugsgebiet, bestimmt. Die Untersuchungen zeigen, dass der Wasserdampffluss in der Atmosphäre konvergent ist und zu einer mittleren Zunahme des Wasserdampfes von 247 mm/Jahr führt. Der Wasserdampftransport findet überwiegend zonal von Westen nach Osten statt und ist im Südwesten der BALTEX-Region am größten. Nach Osten und nach Norden nimmt der Wasserdampffluss deutlich ab. Eine Aufteilung des totalen Flusses in den mittleren und den turbulenten Fluss zeigt, dass der turbulente Fluss nur etwa ein Fünftel des mittleren Flusses beträgt. Im Gegensatz dazu trägt die Divergenz des turbulenten Flusses sogar zu etwas mehr als 50 % zur Divergenz des totalen Flusses bei. Wie bei den bisherigen Studien übertrifft der mittlere Niederschlag die mittlere Verdunstung um 140 mm/Jahr. Allerdings ist nach den NCEP-Daten über der Ostsee die Verdunstung etwas größer als der Niederschlag. Dies steht im Gegensatz zu den bisherigen Veröffentlichungen und wird durch den geringen Niederschlag über der Ostsee in den NCEP-Daten verursacht. Bei den Verdunstungswerten gibt es dagegen über der Ostsee gute Übereinstimmungen mit den bisherigen Berechnungen. Mit Hilfe einer EOF-Analyse werden die zeitlichen und räumlichen Variationen der Haushaltskomponenten betrachtet. Es zeigt sich, dass die Nordatlantische Oszillation im Winter einen deutlichen Einfluss auf alle Komponenten ausübt. Die Variationen, die dem BALTEX-Gebiet von aussen aufgeprägt werden, sind sehr groß. Die Wasserdampfbilanz ist lokal nicht geschlossen und auch im räumlichen Mittel gibt es eine Abweichung von über 100 mm/Jahr. Eine Fehlerbetrachtung zeigt, dass in allen Haushaltskomponenten der NCEP-Daten, zumindest lokal, erhebliche Fehler auftreten. Eine korrigierte Wasserdampfbilanz, wobei die Divergenz des Wasserdampfbilanz durch Schließung der Massenbilanz korrigiert wird und der Niederschlag durch Beobachtungsdaten aus dem BALTEX-Programm ersetzt wird, ist deutlich besser geschlossen. Insbesondere über der Ostsee ist die Bilanz nahezu ausgeglichen. Immer noch große Fehler gibt es aber weiterhin im Nordwesten des BALTEX-Gebiets.

Description: Die biostratigraphische Aussagekraft organischwandiger Dinoflagella- tenzysten in Rupel-Sedimenten (Unter-Oligozän) des Mainzer Beckens wird anhand von Material aus fünf Kernbohrungen aus verschiedenen Ablagerungsräumen untersucht. Die Abfolge vom oberen Foraminiferenmergel bis in den unteren Schleichsand lässt sich durch das Aussetzen von Wetzeliella gochtii, Rhombodinium draco, Phtanoperidinium amomum, P. comatum, W. symmetrica und Enneadocysta pectiniformis in vier Abschnitte gliedern. Ein Vergleich mit Dinoflagellatenzysten-Zonierungen für den nordwesteuropäischen Raum ergibt die größten Übereinstimmungen mit der Zonierung von Köthe (1990). Dies weist auf eine enge paläozeanographische Verbindung zwischen dem Mainzer Becken und dem nordwestdeutschen Tertiärbecken zur Zeit des Rupels hin.

Description: Abstract: The biostratigraphic significance of organic-walled dinoflagellate cysts from Rupelian (Lower Oligocene) sediments of the Mainz Basin (Southwest Germany) is investigated. The study material is derived from five boreholes drilled in different depo- sitional environments. The investigated succession can be subdivided into four intervals based on the last appearance data of Wetzeliella gochtii, Rhombodinium draco, Phtanope- ridinium amomum, P. comatum, W. symmetrica, and Enneadocysta pectiniformis. A comparison of dinoflagellate cyst ranges in the Mainz Basin with zonations from the Northwest European Tertiary Basin yields highest agreement with the zonation of Köthe (1990) which has been established for northern Germany. This indicates a close palae- oceanographic connection between the Mainz Basin and the Northwest European Tertiary Basin during Rupelian times.

Description: research

Description: Core and outcrop analysis from Lena mouth deposits have been used to reconstruct the Late Quaternary sedimentation history of the Lena Delta. Sediment properties (heavy mineral composition, grain size characteristics, organic carbon content) and age determinations (14C AMS and IR-OSL) are applied to discriminate the main sedimentary units of the three major geomorphic terraces, which form the delta. The development of the terraces is controlled by complex interactions among the following four factors: (1) Channel migration. According to the distribution of 14C and IR-OSL age determinations of Lena mouth sediments, the major river runoff direction shifted from the west during marine isotope stages 5-3 (third terrace deposits) towards the northwest during marine isotope stage 2 and transition to stage 1 (second terrace), to the northeast and east during the Holocene (first terrace deposits). (2) Eustasy. Sea level rise from Last Glacial lowstand to the modern sea level position, reached at 6-5 ka BP, resulted in back-filling and flooding of the palaeovalleys. (3) Neotectonics. The extension of the Arctic Mid-Ocean Ridge into the Laptev Sea shelf acted as a halfgraben, showing dilatation movements with different subsidence rates. From the continent side, differential neotectonics with uplift and transpression in the Siberian coast ridges are active. Both likely have influenced river behavior by providing sites for preservation, with uplift, in particular, allowing accumulation of deposits in the second terrace in the western sector. The actual delta setting comprises only the eastern sector of the Lena Delta. (4) Peat formation. Polygenetic formation of ice-rich peaty sand (''Ice Complex'') was most extensive (7-11 m in thickness) in the southern part of the delta area between 43 and 14 ka BP (third terrace deposits). In recent times, alluvial peat (5-6 m in thickness) is accumulated on top of the deltaic sequences in the eastern sector (first terrace).

Description: We investigate aragonitic skeletons of the Caribbean sclerosponge Ceratoporella nicholsoni from Jamaica, 20 m below sea level (mbsl), and Pedro Bank, 125 mbsl. We use d18O and Sr/Ca ratios as temperature proxies to reconstruct the Caribbean mixed layer and thermocline temperature history since 1400 A.D. with a decadal time resolution. Our age models are based on U/Th dating and locating of the radiocarbon bomb spike. The modern temperature difference between the two sites is used to tentatively calibrate the C. nicholsoni Sr/Ca thermometer. The resulting calibration points to a temperature sensitivity of Sr/Ca in C. nicholsoni aragonite of about -0.1 mmol/mol/K. Our Sr/Ca records reveal a pronounced warming from the early 19th to the late 20th century, both at 20 and 125 mbsl. Two temperature minima in the shallow water record during the late 17th and early 19th century correspond to the Maunder and Dalton sunspot minima, respectively. Another major cooling occurred in the late 16th century and is not correlatable with a sunspot minimum. The temperature contrast between the two sites decreased from the 14th century to a minimum in the late 17th century and subsequently increased to modern values in the early 19th century. This is interpreted as a long-term deepening and subsequent shoaling of the Caribbean thermocline. The major trends of the Sr/Ca records are reproduced in both specimens but hardly reflected in the d18O records.