Oceanic anoxic event (OAE) 1b - High resolution geochemical studies, Mazagan Plateau and the Vocontian Basin

Urbat, Isabel (2009). Oceanic anoxic event (OAE) 1b - High resolution geochemical studies, Mazagan Plateau and the Vocontian Basin. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Ozeanischer anoxischer event (OAE) 1b - Hochauflösende geochemische Untersuchungen, Mazagan Plateau und das Vokontisches Becken	German

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Während der Kreide wurden zahlreiche Störungen des globalen Kohlenstoffkreislaufes aufgezeichnet. Diese Störungen führten zu organisch reichen Ablagerungen, den sogenannten ozeanischen anoxischen Ereignissen (OAEs). Der OAE 1b, abgelagert in der Unteren Kreide, ist einer dieser bedeutenden CO2- Störungen und wird mit der Sedimentation von Schwarzschiefern in Verbindung gebracht. Beschrieben wurde OAE 1b in Ablagerungen des Unteren Albs für die Regionen des Nord- und Zentral Atlantiks sowie im westlichen Einzugsbereich der Tethys und wird deshalb als überregionaler Schwarzschiefer beschrieben. OAE 1b ist assoziiert mit einer abrupten Verschiebung zu ausgeprägt negativen Werten innerhalb zahlreicher Kohlenstoffisotopenreservoirs. Negative Piks in den Kohlenstoffisotopen wurden ebenfalls für das OAE im Toarcium und das OAE 1a im Frühen Apt beschrieben und werden in Zusammenhang mit spontaner Freisetzung von Methan aus marinen Gashydraten gebracht. In dieser hier präsentierten Studie wurden hochauflösende geochemische Profile von zwei paläogeographisch getrennten und klimatisch differenzierten Gebieten (Mazagan Plateau DSDP Site 545 und dem Vokontischen Becken) erstellt. Der Beginn der Sedimentation und der Abschluss fallen zeitgleich mit den negativen Isotopen Piks für beide Untersuchungsgebiete einher. Auffallend ist ein plötzlicher Anstieg der Meeresoberflächentemperatur um 3 °C, gemessen an der tropisch gelegenen Site 545 mit dem TEX86 Temperaturproxie, zeitgleich mit dem negativen Piks in den Kohlenstoffisotopen zu Beginn des OAE 1b. An beiden untersuchten Gebieten deuten Klimaproxies, veranschaulicht durch Element Verhältnisse auf Al normalisiert, auf verändernde Klimakonditionen zu Beginn und während des OAE 1b hin. Am Mazagan Plateau zeigen Schwankungen innerhalb der Zusammensetzung des terrestrischen Materials zyklische warm/kalt Variationen an, die von Küstenauftriebsströmungen gesteuert werden. Mit der einsetzenden OAE 1b Sedimentation verlangsamte sich der Küstenauftrieb, angedeutet durch abnehmende für Wind abgeleitete proxie Verhältnisse, und humidere Klimakonditionen entwickelten sich. Das Klimasystem spiegelte bis kurz nach Abschluss der Schwarzschiefersedimentation diesen gestörten Zustand wider. Zyklische Schwankungen stellen sich erst im oberen Bereich des Datenprofils wieder ein. Das Vokontische Becken spiegelt ein eingeschränkteres flachmarines Milieu wider, das zeitlich begrenzt von Karbonatplattformen innerhalb der Tethys umgeben war. Der allgemeine Klimatrend ist von orbitalen Variationen gesteuert, im wesentlichen der Präzession. Nach dem Schwarzschiefer Ereignis bleibt das System für mehrere tausend Jahre gestört bevor sich Vor-OAE Klimaverhältnisse wieder einstellen. Die gemessenen Daten dokumentieren eine Erwärmungsphase während dem OAE 1b, die zu abgeschwächten Passatwinden innerhalb der Tropen und stärkeren Klimakontrasten in den Subtropen führte. Ein weiterer wichtiger Bestandteil dieser Arbeit ist die Ergründung des Auslöseimpuls,der zu dem abrupten Einsetzen und Abschluss der OAE 1b Sedimentation führte. Die Magnitude des Isotopenexkurses am Mazagan Plateau bleibt über mehrere zehn tausend Jahre lang konstant. Berechnet mit einem gekoppelten Atmosphären-Land-Ozean-Sediment Modell für das Mazagan Plateau weisen die Ergebnisse darüber hinaus Ähnlichkeiten zum Datensatz des Vokontischen Beckens auf. Beide Klimasysteme reagierten trotz Ähnlichkeiten sehr unterschiedlich auf die Störungsphase die einherging mit dem Beginn der OAE Sedimentation. Diese Unterschiede können durch eine Verschiebung der Inter Tropischen Konvergenz Zone (ITCZ) erklärt werden. Mithilfe eines Atmospheric General Circulation Model (AGCM) wurden netto Fluxraten kalkuliert. Während der Kreide zeigen berechnete Niederschlags- und Verdunstungsraten für die untersuchten Bereiche, starke regionale Unterschiede in Abhängigkeit von den Paläobreitengraden an. Eine moderate Verschiebung der ITCZ um ~15°N während des OAE 1b, erklärt die einse tzende Humidität verbunden mit abflachenden Passatwinden am Mazagan Plateau und ebenfalls die verstärkten Klimakontraste, mit allgemeinen Trend zu arideren Verhältnissen,am Vokontischen Becken. Der OAE 1b ist an zahlreichen verschiedenen Orten beschrieben worden. Alle weisen spezielle klimatische und ökologische Besonderheiten auf. Aufgrund der charakteristischen C-Isotopen Kurven und Temperatur Proxies sind diese trotzdem vergleichbar.

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