Benthos-Foraminiferen in Extremhabitaten

Leiter, Carola (2008): Benthos-Foraminiferen in Extremhabitaten: Auswertung von Meteor-Expedition vor Namibia. Dissertation, LMU München: Fakultät für Geowissenschaften

Abstract

Das Auftriebsgebiet vor Namibia ist eines der produktivsten Gebiete der Weltmeere. Die hohe organische Flußrate zur Sedimentoberfläche kann nicht vollständig abgebaut werden. Im inneren bis mittleren Schelfbereich akkumulieren dadurch hoch organische, bis zu 14 m mächtige, Diatomeenschlicke (EMEIS et al. 2004). Hier kommt es durch bakterielle Aktivität zur Sauerstoffzehrung bis zur Anoxis, zusammen mit der Bildung von Schwefelwasserstoff und Methan (EMEIS et al. 2004, WEEKS 2004). In solchen Sedimenten spielt die Denitrifizierung eine bedeutende Rolle im Stickstoffkreislauf (TYRRELL & LUCAS 2002). Die Denitrifizierung war lange Zeit nur von Bakterien bekannt, allerdings konnte sie mittlerweile auch für Foraminiferen nachgewiesen werden (RISGAARD-PETERSON et al. 2006, HØGSLUND et al. 2008). Nur in den am stärksten an Sauerstoff verarmten Sedimenten (O2 ≤ 0,3 ml l-1) des Diatomeengürtels vor Namibia wurde die Benthosforaminiere Virgulinella fragilis lebend (gefärbt) aufgefunden (vgl. auch ALTENBACH et al. 2002). Diese ist als Art bekannt, welche an ein sauerstoffarmes und sulfidisches Milieu angepasst ist (BERNHARD 2003) und damit als Proxy für solche Extremenhabitate gelten kann. Die bearbeiteten Proben wurden während der Ausfahrt M57 des Forschungsschiffes Meteor im Jahr 2003 im Zuge des DFG-Projekts Al 331/14-1 in 29-2074 m Wassertiefe vor Namibia gewonnen. Anhand der Proben konnten die Verteilungsmuster der Benthosforaminiferen des Diatomeengürtels und der anliegenden Bereiche verglichen werden. Hierfür wurden taxonomische und faunistische Auswertungen mit physikalischen und chemischen Analysen verglichen. Anhand der vorliegenden Ergebnisse kann der namibianische Schelf in vier Siedlungszonen (Gruppen A bis D) eingeteilt werden. Die A-Gruppe umfasst die flachsten Stationen, die von terrigenen Eintrag und Hydrodynamik stark geprägt sind. Die Stationen der D-Gruppe liegen im äußeren Schelf und am Kontinentalhang. Die Foraminiferen-Assoziationen und die geochemischen Parameter dieser Gruppe tendieren zu normal marinem Milieu. Die Stationen des Diatomeengürtels werden in die B-Gruppe mit lebenden Virgulinella fragilis und die C-Gruppe mit toten V. fragilis geteilt. Die Sauerstoffgehalte der B-Gruppe liegen nicht über 0,3 ml l1-, ansonsten können die beiden Gruppen B und C anhand der physikalischen und che-mischen Parameter nicht unterschieden werden. Das Auftreten von V. fragilis wird von einem Konsortium von drei weiteren Foraminiferen-Arten umrahmt. Ihr sporadisches, aber gemeinsames Auftreten auch in größerer Sedimenttiefe (bis 19 cm) lässt vermuten, dass sie aufgrund von erhöhten Sauerstoffgehalten an der Sedimentoberfläche in Richtung der Redoxkline in größere Sedimenttiefen migrieren. Auf ein pulsierendes Redoxpotential deuten Schwefelbakterien (SCHULZ & SCHULZ 2005) und sedimentchemische Untersuchungen (BORCHERS et al. 2005) hin. Auch die variierende Anzahl von teratologischen Gehäusen und die extrem niedrigen δ13C-Werten von V. fragilis dürften auf das zeitlich und lokal schwankende Redoxverhältnis zurückzuführen sein. Für zwei Arten des Konsortiums kann fakultative Denitrifizierung angenommen werden (RISGAARD-PETERSON et al. 2006, HØGSLUND et al. 2008). Daher dürfte sich das Konsortium durch temporäre oder persistierende Denitrifizierung ernähren, und somit in den Extremhabitaten Namibias erfolgreich siedeln. Für das Auftriebsgebiet vor Chile konnte dies in situ nachgewiesen werden (HØGSLUND et al. 2008). Die ältesten Vertreter der Gattung Virgulinella sind seit dem Oligozän (HAGN 1952, STOLYAROV 2001) bis in das Pliozän (REVETS 1991) bekannt. Sie zeigen eine extreme morphologische Ähnlichkeit zur rezenten Virgulinella fragilis. Sedimentologische Untersuchungen der namibianischen Schelfsedimente deuten auf reduzierende Verhältnisse seit dem Miozän hin (BATURIN 2002). Somit könnten in der Zukunft tiefer reichende Sedimentprofile eine lückenlose Aufnahme der Morphotypen, und somit der evolutiven Anpassung der Gattung vor Namibia, aufzeigen.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Auftriebsgebiet, anoxis, sulfidisch, Virgulinella fragilis,
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 550 Geowissenschaften
• Fakultäten: Fakultät für Geowissenschaften
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 12. Dezember 2008
• 1. Bericht­erstatter:in: Altenbach, Alexander