ALBERT

Description: Although rising global sea levels will affect the shape of coastlines over the coming decades1, 2, the most severe and catastrophic shoreline changes occur as a consequence of local and regional-scale processes. Changes in sediment supply3 and deltaic subsidence4, 5, both natural or anthropogenic, and the occurrences of tropical cyclones4, 5 and tsunamis6 have been shown to be the leading controls on coastal erosion. Here, we use satellite images of South American mangrove-colonized mud banks collected over the past twenty years to reconstruct changes in the extent of the shoreline between the Amazon and Orinoco rivers. The observed timing of the redistribution of sediment and migration of the mud banks along the 1,500 km muddy coast suggests the dominant control of ocean forcing by the 18.6 year nodal tidal cycle7. Other factors affecting sea level such as global warming or El Niño and La Niña events show only secondary influences on the recorded changes. In the coming decade, the 18.6 year cycle will result in an increase of mean high water levels of 6 cm along the coast of French Guiana, which will lead to a 90 m shoreline retreat.

Description: Zircon is a common mineral in continental crustal rocks. As it is not easily altered in processes such as erosion or transport, this mineral is often used in the reconstruction of geological processes such as the formation and evolution of the continents. Zircon can also survive under conditions of the Earth’s mantle, and rare cases of zircons crystallizing in the mantle significantly before their entrainment into magma and eruption to the surface have been reported1,2,3. Here we analyse the isotopic and trace element compositions of large zircons of gem quality from the Eger rift, Bohemian massif, and find that they are derived from the mantle. (U–Th)/He analyses suggest that the zircons as well as their host basalts erupted between 29 and 24 million years ago, but fragments from the same xenocrysts reveal U–Pb ages between 51 and 83 million years. We note a lack of older volcanism and of fragments from the lower crust, which suggests that crustal residence time before eruption is negligible and that most rock fragments found in similar basalts from adjacent volcanic fields equilibrated under mantle conditions. We conclude that a specific chemical environment in this part of the Earth’s upper mantle allowed the zircons to remain intact for about 20–60 million years.

Description: Scattered groups of these ancient fish may all stem from a single remote population. Coelacanths were discovered in the Comoros archipelago to the northwest of Madagascar in 1952. Since then, these rare, ancient fish have been found to the south off Mozambique, Madagascar and South Africa, and to the north off Kenya and Tanzania — but it was unclear whether these are separate populations or even subspecies. Here we show that the genetic variation between individuals from these different locations is unexpectedly low. Combined with earlier results from submersible and oceanographic observations1, 2, our findings indicate that a separate African metapopulation is unlikely to have existed and that locations distant from the Comoros were probably inhabited relatively recently by either dead-end drifters or founders that originated in the Comoros.

Description: As the complex interplay of forces in the ocean responds to climate change, the dynamics of global ocean circulation are shifting.

Description: Der 3. Fahrtabschnitt der 1. Reise des neuesten deutschen Forschungsschiffes Maria S. Merian führt in die Schlammvulkanprovinz des Golf von Cadiz. Hier sollen Untersuchungen von biogeochemischen Stoffumsätzen, Fluid- und Gas-Flüssen an spezifischen Ökosystemen wie anoxischen Lebensgemeinschaften und azooxanthellaten Steinkorallen durchgeführt werden. Die Fahrt, die in 2 Unterabschnitte geteilt ist, beginnt in Kiel gefolgt von einem Zwischenstopp in Cadiz (Spanien) und endet in Lissabon (Portugal). MSM- 1/3 ist eine multidisziplinäre Expedition mit biologischen, geologischen und hydrographischen Fragestellungen. Ein Teil der Untersuchungen wird im Rahmen des „Geotechnologien” Programms des BMBF und der DFG für den Schwerpunkt „Methan im Geo-/Biosystem” durch das am IFM-GEOMAR koordinierte und für das ebenfalls hier schwerpunktmäßig angesiedelte Programm COMET (Controls on methane fluxes and their climatic relevance in marine gas hydrate-bearing environments) durchgeführt. Ein weiterer Teil der Ausfahrt dient den Untersuchungen im Rahmen des FP-6 Programms der EU HERMES (Hotspot Ecosystem Research on the Margins of European Seas). Aus dem HERMES-Programm nehmen 6 Partner teil. Beide Forschungsvorhaben sind sehr umfangreich und in ihrer Thematik komplex. Es gibt neben der geographischen Orientierung auf das Gebiet des Golf von Cadiz eine Vielzahl von inhaltlichen, personellen und logistischen Verbindungen zwischen beiden Programmen. Golf von Cadiz: Geologischer Hintergrund Die Region des Golf von Cadiz hat eine sehr komplexe geologische Geschichte. Sie ist seit der Trias durch mehrere tektonische Phasen mit Extension, Kompression und Lateralverschiebungen gekennzeichnet. Während des Mesozoikums und frühen Känozoikums bildeten sich in diesem Gebiet Bruchzonen mit Halbgraben-Strukturen und Karbonatplattformen. Im Torton verlagerte sich der Gibraltar-Bogen nach Westen. Dadurch wurde der Golf von Cadiz zu einem Forearc-Becken, in das Olistostrome (Rutschmassen) hineinglitten. In diesem Ablagerungsmilieu, das sonst für Akkretionskeile charakteristisch ist, wurden die Sedimente des südiberischen und nordafrikanischen Kontinentalrandes der damaligen Tethys stark deformiert. Die Olistostrom-Bildung war im oberen Miozän beendet. Gleichzeitig nahm die Subsidenz des Gebietes zu, und es kam zur Ausbildung von mächtigen Abfolgen progradierender und aggradierender Vorschüttfächer. Die geodynamische Interpretation dieser tektonisch sehr komplexen Region ist bis heute kontrovers. Der Gibraltarbogen liegt am östlichen Ausläufer der Azoren-Gibraltar Transformstörung, die als transpressionelle Grenze der iberischen und afrikanischen Platte gesehen wird. Die NW-SE gerichtete Konvergenz dieser beiden Platten zeigt sehr langsame Relativbewegungen von nur 4 mm pro Jahr. Die Ergebnisse neuester geophysikalischer Untersuchungen weisen jedoch darauf hin, dass auch eine ostwärtige Subduktion unter den Gibraltar-Bogen die gegensätzlichen Beobachtungen tektonischer Phänomene aus dem Riffgebirge und der Bethischen Kordillere erklären kann. Eine westwärts gerichtete Gegenrotation erzeugt Krustendehnung und damit Subsidenz in der Alboran See, während die damit verbundene westwärtige Verlagerung des Gibraltar-Bogens eine kompressionelle Deformation des Atlantis-Akkretionskeiles bewirkt. Es ist zu erwarten, dass die aktive Subduktion im Golf von Cadiz einen starken Einfluss auf das natürliche Gefahrenpotential dieser Region ausübt. Sie muss beispielsweise als Ursache für das große Erdbeben von 1755 gesehen werden (Stärke 8.5), durch das und den nachfolgenden Tsunami schwere Schäden in Lissabon und im angrenzenden Küstengebiet des Golf von Cadiz verursacht wurden. Diese historischen Ereignisse sind ein gewichtiger Grund dafür, dass der Golf von Cadiz eine Schlüsselregion für Europäische Forschungsaktivitäten und instrumenteller Langzeitbeobachtungen im Rahmen der EU-Programme ESONET, HERMES und EuroSEIZE bildet. Aus den Ergebnissen verschiedener Expeditionen ergeben sich viele Hinweise auf weit verbreitete Fluidaustritte, Karbonatmounds mit Tiefwasserkorallen (Lophelia-Skelette), Kohlenwasserstoff-Gasaustritte und Schlammdiapirismus am portugiesischen, spanischen und marokkanischen Kontinentalrand des Golf von Cadiz. Diese Phänomene wurden als Indikatoren für die weit verbreitete Existenz von gasübersättigten Sedimenten und der Migration von Fluiden diffusiv durch die Sedimente oder advektiv entlang von tektonischen Störungen interpretiert.

Description: The new aromatic polyketides genoketide A1, genoketide A2 and prechrysophanol glucuronide are biosynthetic intermediates of the octaketide chrysophanol. They were isolated from the alkaliphilic strain Streptomyces sp. AK 671 together with the new metabolite chrysophanol glucuronide. The structures of the compounds were elucidated by mass spectrometry and NMR methods. Genoketide A2 exhibited a slight and prechrysophanol glucuronide a more pronounced inhibition of the proliferation of L5178y lymphoma cells.

Description: Predicting the evolution of climate over decadal timescales requires a quantitative understanding of the dynamics that govern the meridional overturning circulation (MOC)1. Comprehensive ocean measurement programmes aiming to monitor MOC variations have been established in the subtropical North Atlantic2, 3 (RAPID, at latitude 26.5° N, and MOVE, at latitude 16° N) and show strong variability on intraseasonal to interannual timescales. Observational evidence of longer-term changes in MOC transport remains scarce, owing to infrequent sampling of transoceanic sections over past decades4, 5. Inferences based on long-term sea surface temperature records, however, supported by model simulations, suggest a variability with an amplitude of plusminus1.5–3 Sv (1 Sv = 106 m3 s-1) on decadal timescales in the subtropics6. Such variability has been attributed to variations of deep water formation in the sub-arctic Atlantic, particularly the renewal rate of Labrador Sea Water7. Here we present results from a model simulation that suggest an additional influence on decadal MOC variability having a Southern Hemisphere origin: dynamic signals originating in the Agulhas leakage region at the southern tip of Africa. These contribute a MOC signal in the tropical and subtropical North Atlantic that is of the same order of magnitude as the northern source. A complete rationalization of observed MOC changes therefore also requires consideration of signals arriving from the south.