Abundance of Globigerinoides sacculifer and Globigerinoides ruber and oxygen and carbon stable isotopes of different planktonic foraminifers at DSDP Holes 78-541 and 78-543

The stable isotope study of monospecific planktonic foraminifer samples recovered at Sites 541 and 543 during Deep Sea Drilling Project Leg 78A indicates a warming during the early Pliocene about 4.7 to 4.3 Ma. The changes in the late Pliocene oxygen isotope record around 2.9 to 2.7 Ma coincide with changes in the circulation pattern resulting from the closure of the Panama seaway and the beginning of the Northern Hemisphere glaciation. The Pleistocene record is characterized by 0.5 to 1.0 per mil fluctuations in the d18O record. These fluctuations reflect salinity changes, rather than temperature changes, as indicated by Globigerinoides ruber and G. sacculifer abundances. The salinity changes may be explained by a drifting of (1) the highly saline Central Water Mass of the southern Sargasso Sea, and (2) lower-salinity ocean water displaced by the northward shift of the Intertropical Convergence Zone into the Caribbean region during cooler intervals.

Benthic foraminifera in the Tasman Sea, Emerald Basin and Challenger Plateau

Im Rahmen des TASQWA-Projektes (Quarternary Variability of Water Masses in the Southern Tasman Sea and the Southern Ocean) wurde eine erstmalige quantitative und taxonomische Bestandsaufnahme der rezenten, benthischen Tiefseeforaminiferen der Korngrößenfraktion > 250 µm in 27 Sedimentoberflächenproben aus dem austral-antarktischen Gebiet durchgeführt. Es konnten 137 Arten bestimmt werden, wobei aber keine Art dominante Anteile in den Proben erreichte. Über benthische Tiefseeforaminiferen im untersuchten Gebiet existiert kaum Literatur. Es gibt zwar aus dem 19. Jhrd. sehr gut dokumentierte Foraminiferen in diesem Bereich, diese decken aber längst nicht alle gefundenen Exemplare ab. Erst um die Jahrtausendwende beschäftigten sich Autoren wieder intensiver mit den australischen und neuseeländischen, benthischen Foraminiferen. Aber auch sie drangen nicht bis in die Tiefsee vor, sondern blieben vorwiegend im Schelfbereich. Aufgrund dieser spärlichen Literatur ist jede einzelne Art ausführlich mit Synonymieliste und Abbildung dokumentiert worden. Die PAST-Analyse generierte mit den 137 Arten und den 27 Stationen sechs Faunenvergesellschaftungen, die überwiegend bathymetrisch zoniert sind. Ab 562 m beginnt am Campbell Plateau in der Hochproduktionszone die Bulimina-Vergesellschaftung. Diese Vergesellschaftung zeichnet sich durch die höchste Individuenzahl aus. Ab 959 m findet sich die Rhizammina-Vergesellschaftung, die im Untersuchungsgebiet am weitesten verbreitet ist. Die weniger oft anzutreffende Cibicides-Vergesellschaftung läßt sich ab 1660 m Tiefe finden. Nur in einer einzigen Probe an der Tasmanschwelle in 2146 m Tiefe, tritt die Reophax-Vergesellschaftung auf, in der die Textulariina überwiegen. Die weniger oft anzutreffende Ehrenbergina-Vergesellschaftung läßt sich ab 1841 m finden. In dieser Vergesellschaftung, in der die Artenanzahl fast an das Niveau der Hochproduktionszone heranreicht, halten sich Rotaliina und Textulariina die Waage. Im Emerald Becken ab 3909 m Tiefe beginnt die Jaculella- Vergesellschaftung. Diese liegt in einem echten Hungergebiet und besteht hauptsächlich aus Textulariina. Im gesamten Untersuchungsgebiet lassen sich durch die Probenauswertung vier unterschiedliche Lebensräume (Challenger Plateau, Campbell Plateau, Emerald Becken und Tasmanschwelle) ausmachen. Da jedoch nur zwei Sedimentoberflächenproben am Challenger Plateau genommen wurden, konnte dieser Bereich nur eingeschränkt mit den anderen drei Bereichen verglichen werden. Die Foraminiferengemeinschaften des Challenger Plateaus und der Tasmanschwelle können jedoch im oberen Bereich der Wassersäule auch nur eingeschränkt miteinander verglichen werden, da man an der Tasmanschwelle Sedimentoberflächenproben erst ab 1634 m genommen hat und am Campbell Plateau Proben ab 562 m vorhanden sind. Die oberen Bereiche (ab 562 m bis ca. 1300 m) des Campbell Plateaus sind Hochproduktionsbereiche, die die höchsten Individuenzahlen pro 10 cm**3 Sediment und die höchste Artenvielfalt aufweisen. Am Südwesthang des Campbell Plateaus läßt sich eine Abfolge der verschiedenen Foraminiferenvergesellschaftungen bis hinunter in das Emerald Becken nachweisen. An der Tasmanschwelle selbst läßt sich keine ausgeprägte Hochproduktionszone erkennen. Generell gibt es hier weniger Arten und weniger Individuen pro 10 cm**3 Sediment als am Cambell Plateau. Das Emerald Becken, als tiefster Bereich des Untersuchungsgebietes und als echtes Hungergebiet, nimmt eine Sonderrolle ein.

Stable isotope record, Mg/Ca ratios and sea surface reconstruction for sediment core MD06-3067

We present sea surface, upper thermocline, and benthic d18O data, as well as temperature and paleoproductivity proxy data, from the International Marine Global Change Study Program (IMAGES) Core MD06-3067 (6°31'N, 126°30'E, 1575 m water depth), located in the western equatorial Pacific Ocean within the flow path of the Mindanao Current. Our records reveal considerable glacial-interglacial and suborbital variability in the Mindanao Dome upwelling over the last 160 kyr. Dome activity generally intensified during glacial intervals resulting in cooler thermocline waters, whereas it substantially declined during interglacials, in particular in the early Holocene and early marine oxygen isotope stage (MIS) 5e, when upwelling waters did not reach the thermocline. During MIS 3 and MIS 2, enhanced surface productivity together with remarkably low SST and low upper ocean thermal contrast provide evidence for episodic glacial upwelling to the surface, whereas transient surface warming marks periodic collapses of the Mindanao Dome upwelling during Heinrich events. We attribute the high variability during MIS 3 and MIS 2 to changes in the El Niño Southern Oscillation state that affected boreal winter monsoonal winds and upper ocean circulation. Glacial upwelling intensified when a strong cyclonic gyre became established, whereas El Niño-like conditions during Heinrich events tended to suppress the cyclonic circulation, reducing Ekman transport. Thus, our findings demonstrate that variations in the Mindanao Dome upwelling are closely linked to the position and intensity of the tropical convection and also reflect far-field influences from the high latitudes.

Distribution of planktonic foraminifera in surface sediments of the Mediterranean Sea

The Mediterranean Sea is a partillay isolated ocean where excess evaporation over precipitation results in large east to west gradients in temperature and salinity. Recent planktonic foraminiferal distributions have been examined in 66 surface sediment samples from the Mediterranean Sea. In addition to mapping the frequency distribution of 16 species, the faunal data has been subjected to cluster analysis, factor analysis and species diversity analysis. The clustering of species yields assemblages that are clearly temperature related. A warm assemblage contains both tropical and subtropical elements, while the cool assemblage can be subdivided into cool-subtropical, transitional and polar-subpolar groupings. Factor analysis is used to delineate the geographic distribution of four faunal assemblages. Factor 1 is a tropical-subtropical assemblage dominated by Globigerinoiden ruber. It has its highest values in the warmer eastern basin. Transitional species (Globorotalia inflata and Globigerina bulloides) dominate factor 2 with highest values occurring in the cooler western basin. Factor 3 reflects the distribution of Neogloboquadrina dutertrei and is considered to be salinity dependent. Subpolar species dominate factor 4 (Neoglobuquadrina pachyderma and G. bulloides), with highest values occurring in the northern part of the western basin where cold bottom water is presently being formed. The Shannon-Weiner index of species diversity shows that high diversity exists over much of the western basin and immediately east of the Strait of Sicily. This region is marked by equitable environmental conditions and relatively even distribution of individuals among the species. Conversely, in areas where temperature and salinity values are more extreme, diversity values are lower and the assemblages are dominated by one or two species.