Benthic fauna at station FINO 1, 2005-2007

In der Nordsee wurden auf der Forschungsplattform FINO 1 Felduntersuchungen durchgeführt, um spezielle Fragen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks auf die marine Umwelt zu beantworten. Der Fokus war dabei auf die Konsequenzen für die Lebensgemeinschaft am Meeresboden gerichtet. Es wurden die benthosökologischen Prozesse im Nahbereich der Piles sowie die mittelfristige Entwicklung der Aufwuchsfauna auf der künstlichen Unterwasserstruktur dokumentiert. Die Ansammlung pelagischer Fischen um die Plattform und der Export organischen Materials von der Plattform wurden quantifiziert. Die räumliche Ausdehnung und die Erheblichkeit von Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens wurden anhand mathematischer Modellierung abgeschätzt. Zusätzlich wurde die Anwendbarkeit der elektrochemischen Akretionstechnologie zur Schaffung naturnaher Kalksubstrate in der Nordsee getestet und geeignete Parameter für eine erfolgreiche Umsetzung unter Nordseebedingungen ermittelt. Die auch 4,5 Jahre nach Errichtung der Plattform noch ansteigende Artenzahl der Aufwuchsfauna lässt darauf schließen, dass der Sukzessionsprozess noch nicht abgeschlossen ist. Die stark vertikal zonierte Aufwuchsfauna auf der Unterwasserkonstruktion erreicht eine Masse von ca. 5 Tonnen mit ausgeprägten saisonalen Schwankungen. Anhand von echoakustischen Untersuchungen wurden saisonal auftretende Ansammlungen pelagischer Fische um die Plattform dokumentiert. Der Nahbereich der Plattform unterschied sich durch eine Schillauflage und eine räumlich und zeitlich sehr variable Sediment- und Bodenfaunazusammensetzung deutlich von einem Referenzgebiet in 200-400 m Abstand von der Plattform. Eine konzentrische Zonierung mit unterschiedlich stark ausgeprägten Veränderungen der Bodenfauna lässt auf komplexe Veränderung des gesamten lokalen Nahrungsgefüges im Nahbereich der Plattform schließen. Anhand einer Modellierung konnte der Materialexport in die umgebenden Weichbodenbereiche für einzelne Piles und einen hypothetischen Windpark abgeschätzt werden. Die lokale Ausbildung einer hohen Biomasse auf der Unterwasserkonstruktion von WEA sowie der Export mit anschließender Sedimentation lassen zumindest lokal einen erheblichen Einfluss auf Stoff- und Energieflüsse erwarten.

Benthic foraminifera, stable isotope ratios and carbon concentrations of sediment cores from Propeller Mound and Porcupine Srabight

On- and off-mound sediment cores from Propeller Mound (Hovland Mound province, Porcupine Seabight) were analysed to understand better the evolution of a carbonate mound. The evaluation of benthic foraminiferal assemblages from the off-mound position helps to determine the changes of the environmental controls on Propeller Mound in glacial and interglacial times. Two different assemblages describe the Holocene and Marine Isotope Stage (MIS) 2 and late MIS 3 (~31 kyr BP). The different assemblages are related to changes in oceanographic conditions, surface productivity and the waxing and waning of the British Irish Ice Sheet (BIIS) during the last glacial stages. The interglacial assemblage is related to a higher supply of organic material and stronger current intensities in water depth of recent coral growth. During the last glaciation the benthic faunas showed high abundances of cassidulinid species, implying cold bottom waters and a reduced availability of organic matter. High sedimentation rates and the domination of Elphidium excavatum point to shelf erosion related to sea-level lowering (~50 m) and the progradation of the BIIS onto the shelf. A different assemblage described for the on-mound core is dominated by Discanomalina coronata, Gavelinopsis translucens, Planulina ariminensis, Cibicides lobatulus and to a lower degree by Hyrrokkin sarcophaga. These species are only found or show significantly higher relative abundances in on-mound samples and their maximum contribution in the lower part of the record indicates a higher coral growth density on Propeller Mound in an earlier period. They are less abundant during the Holocene, however. This dataset portrays the boundary conditions of the habitable range for the cold-water coral Lophelia pertusa, which dominates the deep-water reefal ecosystem on the upper flanks of Propeller Mound. The growth of this ecosystem occurs during interglacial and interstadial periods, whereas a retreat of corals is documented in the absence of glacial sediments on-mound. Glacial conditions with cold intermediate waters, a weak current regime and high sedimentation rates provide an unfavourable environmental setting for Lophelia corals to grow. A Late Pleistocene decrease is observed in the mound growth for Propeller Mound, which might face its complete burial in the future, as it already happened to the buried mounds of the Magellan Mound province further north.

Benthic foraminifers from the Japan Sea

Five holes were drilled at two sites in the Sea of Japan during Ocean Drilling Program (ODP) Leg 128. Site 798 is located on Oki Ridge at a depth of about 900 m. Sediment age at Site 798 ranges from Pliocene to Holocene. Site 799 is located in the Kita-Yamato Trough at depth of 2000 m and below the present calcite compensation depth (CCD); the sediment ranges from Miocene to Holocene in age. Samples from all holes contain benthic foraminifers. Faunal evidence of downslope displacement is frequent in Holes 799A and 799B. The vertical frequency distribution of some dominant species shows that significant faunal changes occur in Holes 798A-C on Oki Ridge. Based on the faunal change and the thickness of sediments, it appears that the Oki Ridge was uplifted more than 1,000 m during last 4 m.y. Benthic foraminifers also demonstrate that the water depth of Site 799 rapidly changed from upper bathyal to lower bathyal during middle Miocene time. The appearance of benthic foraminifer species common to anaerobic environments suggests that the dysaerobic to anaerobic bottom conditions existed during the evolution of the Sea of Japan. Faunal distributions also suggest that the 'Tertiary-type' species recognized in the Neogene strata of the Japan Sea coastal regions disappeared sequentially from the Sea of Japan during Pliocene to late Pleistocene.