Microflora from Molasse sediments in southern Germany

1. Polleninventar: Erstmals wurde der Sporomorpheninhalt der Süssbrackwassermolasse und der Oberen Süsswassermolasse Südbayerns einer umfassenden Sichtung unterzogen. Von den überprüften 92 Fundstellen erwiesen sich 55 als sporomorphenführend. Nur 15 davon waren so ergiebig, daß ihr Inhalt quantitativ erfaßt und als Grundlage für die Erstellung eines Diagramms herangezogen werden konnte. Dennoch weist der systematische Katalog 272 Formen auf. Dies ist eine im Vergleich mit anderen, in neuerer Zeit bearbeiteten neogenen Pollenfloren Mitteleuropas sehr große Zahl, wie folgende Angaben belegen: Niederrheinische Braunkohle 175 Arten, Braunkohle der Oberpfalz 138 Arten, subalpine Flözmolasse Bayerns 93 Arten und subalpine Molasse der Ostschweiz und der zentralen und westlichen Paratethys 219 Arten. Dieser Reichtum erklärt sich unschwer aus der Größe des Untersuchungsgebietes, das vom Allgäu im Westen bis an die Salzach im Osten reichte. Überwiegend gehören die nachgewiesenen Formen gutbekannten Arten bzw. Formenkreisen an. Deshalb wurde lediglich die Aufstellung von 2 neuen Gattungen, 19 neuen Arten sowie 5 Neukombinationen nötig. Neue Genera: Nr. (165) Ludwigiapollis Nr., (248) Caesalpiniaceaepollenites, 311 Neue Spezies: (039) Polypodiaceoisporltes subtriangularis, (046) P. pityogrammoides, (067) Perinomonoletes imperfectus, (124) Cycadopltes gemmatus, (125) C. concinus, (133) Lillacidites tener, (137) Nupharipollenites microechinatus, (150) Polyporopollenites nanus, (161) Porocolpopollenites subrotundus, (165) Ludwigiapollis labiatus, (169) Sporotrapoidites cucculatus, (190) Tricolpopollenites cribosus, (192) T. variabilis, (204) Tricolporopollenites pulcher, (210) T. operculiferus, (213) T. pseudomarcodurensis, (217) T. magnolaevigatus, (245) Umbelliferaepollenites achldorfensis, (248) Caesalpiniaceaepollenites antiquus Neukombinationen: (081) Pityosporites koraensis, (128) Magnoliaepollenites magnolioides, (130) M. graciliexinus, (168) Sporotrapoidites erdtmannii, (177) Chenopodipollis psilatoides. Für die meisten der vorgefundenen Sporomorphen sind die Lieferpflanzen bereits bekannt. Dennoch gingen parallel zur Bestimmung, d.h. der Zuordnung der Funde zu Gruppen des morphographischen Sporomorphensystems, die Bemühungen auch dahin, solche Lieferpflanzen, v.a. der selteneren oder neu gefundenen Sporomorphen, zu ermitteln; einige der neuen Arten sind in ihrer Verwandtschaft eindeutig, was durch die Benennung zum Ausdruck gebracht wird (s.o). Für die Mehrzahl der neuen Spezies und für viele bisher in ihrer Verwandtschaft unklare Formen ließ sich die botanische Deutung zumindest eingrenzen. Dies gelang für 148 Formen. Es handelt sich dabei teils um subtropisch-tropische Gewächse, teils aber auch um Pflanzen gemäßigter Klimata. Für genaue Zuweisungen sind jedoch umfangreiche Rezentvergleiche nötig, die einer eigenen Bearbeitung vorbehalten bleiben müssen. Auch einige als Sammelgruppen behandelte Formenkreise erfordern für eine Aufgliederung detailliertere Untersuchungen als sie in diesem Rahmen durchführbar waren. (z. B. Tricolpopollenites asper, T. sp. 2 u.a.). Andere Formen und Gattungen wiederum erwiesen sich dagegen als viel zahlreicher und leichter differenzierbar als bisher angenommen (z. B. Pinaceen, Magnoliaceen, Cyperaceen). In diesem Zusamenhang ist auch zu erwähnen, daß von Hemitrapa zwei Arten mit offensichtlich stratigraphischer Aussagekraft unterscheidbar sind; die Interpretation von Tricolporopol1enltes wackersdorfensis sensu MOHR & GREGOR (1984) als Gleditsia muß nach vorliegenden Erkenntnissen dagegen in Frage gestellt werden. Für 36 Formspezies blieb die Lieferpflanze völlig unbekannt oder es lassen sich höchstens vage Vermutungen anstellen. 2. Biostratigraphie: Fragen der Brauchbarkeit von Mikrofloren für die stratgraphische Gliederung der jüngsten Molassesedimente Südbayerns bildeten den zweiten Schwerpunkt vorliegender Bearbeitung. a) Reichweite: Die Fülle des gefundenen Sporomorphenmaterials brachte es mit sich, daß bei etlichen Formen eine weitere stratigraphische Reichweite als bisher angenommen festgestellt wurde. Zum Teil wurde diese Revision durch die Neugliederung des Paratethys-Miozäns nötig. b) Palynologische Gliederung: Im Laufe der Untersuchungen zeigte sich bald, daß allein auf der Basis der mikrofloristischen Bearbeitung kein von anderen Fossilresten unabhängiges stratigraphisches Gliederungsschema zu finden war. Weder die von anderen Autoren favoritisierte Leitformen-Methode, noch die Aufgliederung nach Klimaelementen ergab ein brauchbares Bild. Lediglich die bekannte generelle Abnahme der miozänen, paläotropischen und thermophilen Elemente und die Zunahme der pliozänen, arktoteriären und gemäßigten während des Neogens ließ sich deutlich ausmachen. Dagegen ermöglicht die Berücksichtigung des Sporomorpheninhalts eine Ergänzung und Deutung der vertebrat-stratigraphisch ausgeschiedenen Abfolgen. Voraussetzung ist die Möglichkeit einer Zuordnung zu einer natürlichen Art, Gattung oder wenigstens Familie und daraus ableitbar wiederum die Zuordnung zu einer oder mehreren Pflanzengesellschaften. Aufgeteilt nach Diversität, Dominanz und Verhältnis von 'Feuchtpflanzen' bzw. autochthonen Gemeinschaften zu mesophilen Phanerophyten bzw. allochthonen Gemeinschaften lassen sich in Südbayern fünf Pollenbilder erkennen, die mit den MN-Einheiten der Zoostratigraphie in Beziehung gebracht werden können. Die Pollenbilder 1 und 2, ungefähr entsprechend den Säugereinheiten 4b und 5, dokumentieren gattungsreiche, polydominante Mikrofloren, deren Lieferpflanzen vor allem verschiedenen Naß- und Feuchtgesellschaften angehören. Dementprechend sind Pteridaceen, Schizaeaceen, Cyperaceen und Poaceen relativ häufig. Das Pollenbild 1 (Langenau und Rauscheröd) zeichnet sich durch eine gewisse Artenarmut aus, wohingegen im Pollenbild 2 (Hitzhofen und Rittsteig) die Diversität zunimmt und Palmenpollen neben anderen mesophilen Akzessorien eine merkliche Rolle spielt. Bemerkenswert ist in den Entnahmeprofilen das Vorkommen kohliger Sedimente. Bezeichnend für Sporomorphenbild 3 sind oligodominante Mikrofloren, zusammengesetzt aus Elementen artenarmer Au- und Sumpfwälder (Taxodiaceen, Cyperaceen) sowie mesophiler 'Pionierwälder' (Pinaceen, Leguminosen). Fehlende Kohlebildung und das Zurücktreten mesophiler, d. h. allochthoner Lieferpflanzen sind weitere Charakteristika. Dieses Sporomorphenbild mit den Fundpunkten Gallenbach und Unterneul enspricht ungefähr der Säugereinheit MN 6. Die beiden stratigraphisch jüngsten Pollendiagramme 4 und 5 setzen sich deutlich von dem vorhergehenden ab. Belegt sind nun wiederum gattungsreiche, polydominante Pflanzenge seIl schaften feuchter, aber nicht nasser Biotope, in denen es ebenfalls mancherorts zur Kohlebildung kam. Gegenüber den Sporomorphenbildern und 2 ist der Anteil mesophiler Lieferpflanzen deutlich erhöht auf Kosten der Feuchtelemente. Letzteres gilt vor allem für das Sporomorphenbild 5 (Leonberg), in dem Fagaceen Pollen (Quercus, Fagus) vorherrscht. sporomorphenbild 4 entspricht annähernd MN 8 mit den Fundpunkten Hassenhausen und Achldorf, während Leonberg, nahe Marktl gelegen, MN 9 zugehört. Auf dem Umweg über diese an der Säugetierstratigraphie 'geeichten' Mikrofloren gelingt es, stratigraphisch unsichere Fundpunkte, wenn sie nur genügend formen- und individuenreich sind (Burtenbach, Lerchenberg, Wemding), einzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich die in Diagramm 10 dargestellte Reihung vom Liegenden zum Hangenden. Dürftige Sporomorphenfloren oder Floren, die ausschließlich autochthone Feuchtelemente zeigen, können pollenstratigraphisch nicht sicher angesprochen werden, weil ihr Pollendiagramm undeutlich bleiben muß. Entsprechend der anerkannten Unterstellung, daß Phytostratigraphie zugleich Klimastratigraphie ist, läßt die dargestellte, im Grunde auf der Ausscheidung verschiedener Ukotypen basierende Gliederung sich auch paläoklimatisch interpretieren: Danach ist das verarmte Sporomorphenbild 3 in Südbayern als Ausdruck des vegetationsgeschichtlichen Pessimums anzusehen. Da die nachgewiesenen Sippen noch höhere Wärmeansprüche besitzen, ist nicht ein Temperaturrückgang, sondern ein Absinken der Niederschlagsmenge als begrenzender Faktor am wahrscheinlichsten und auf diese Weise das Ausbleiben von Pollen mesophiler Phanerophyten des Hinterlandes einleuchtend. 3. Paläogeographie: Bei dem Versuch, mit benachbarten Gebieten stratigraphische Beziehungen herzustellen, ergab sich, daß dies zwar über eine kürzere Entfernung recht gut gelingt, daß aber vor allem zu den Mikrofloren der niederrheinischen Braunkohle ein signifikanter Unterschied besteht: In Süddeutschland lassen die Pollendiagramme auf eine raschere Veränderung in der Zusammensetzung der Wälder schließen. Mit anderen Worten: altersgleiche Mikrofloren in Nordwestdeutschland täuschen ein höheres Alter vor. Erst im Obersarmat ähneln sich die jeweiligen Sporomorphenbilder. Damit erklärt sich auch, daß frühere Bearbeiter Schwierigkeiten hatten, mikrofloristische Befunde aus Süd- und Nordwestdeutschland miteinander zu korrelieren. Als Ursache für dieses überraschende Phänomen einer mittelmiozänen Diagrammverschiebung wird die stärkere, sprich länger andauernde maritime Beeinflussung des Niederrheingebietes angesehen.

Benthos fauna in the North Sea from 2 surveys in 1986 and 1987

During two surveys in the North Sea, in summer 1986 and in winter 1987, larger epibenthos was collected with a 2 m beam trawl. The distributions of the species were checked for average linkage by means of the JACCARD-index cluster analysis. In summer two main clusters can be recognized. These are situated to the north and to the south of the Dogger Bank. In winter two main clusters may be recognized as well, but these clusters divide the North Sea into a western and an eastern part. We conclude, that these differences of epibenthos characteristics are correlated with seasonal changes in water body distributions.

Early - Late Miocene palaeoclimate data and palaefloras of 48 samples from Southern China

Southern China, especially Yunnan, has undergone high tectonic activity caused by the uplift of Himalayan Mountains during the Neogene, which led to a fast changing palaeogeography. Previous study shows that Southern China has been influenced by the Asian Monsoon since at least the Early Miocene. However, it is yet not well understood how intense the Miocene monsoon system was. In the present study, 63 fossil floras of 16 localities from Southern China are compiled and evaluated for obtaining available information concerning floristic composition, stratigraphic age, sedimentology, etc. Based on such reliable information, selected mega- and micro-floras have been analysed with the coexistence approach to obtain quantitative palaeoclimate data. Visualization of climate results in maps shows a distinct spatial differentiation in Southern China during the Miocene. Higher seasonalities of temperature and precipitation occur in the north and south parts of Southern China, respectively. During the Miocene, most regions of Southern China and Europe were both warm and humid. Central Eurasia was likely to be an arid center, which gradually spread westward and eastward. Our data provide information about Miocene climate patterns in Southern China and about the evolution of these patterns throughout the Miocene, and is also crucial to unravel and understand the climatic signals of global cooling and tectonic uplift.

Abundance and biomass of the benthic infauna of the North Sea

In 1986 participants of the Benthos Ecology Working Group of ICES conducted a synoptic mapping of the infauna of the southern and central North Sea. Together with a mapping of the infauna of the northern North Sea by Eleftheriou and Basford (1989, doi:10.1017/S0025315400049158) this provides the database for the description of the benthic infauna of the whole North Sea in this paper. Division of the infauna into assemblages by TWINSPAN analysis separated northern assemblages from southern assemblages along the 70 m depth contour. Assemblages were further separated by the 30, 50 m and 100 m depth contour as well as by the sediment type. In addition to widely distributed species, cold water species do not occur further south than the northern edge of the Dogger Bank, which corresponds to the 50 m depth contour. Warm water species were not found north of the 100 m depth contour. Some species occur on all types of sediment but most are restricted to a special sediment and therefore these species are limited in their distribution. The factors structuring species distributions and assemblages seem to be temperature, the influence of different water masses, e.g. Atlantic water, the type of sediment and the food supply to the benthos.

Occurrence of tethyan radiolarian species in early Cretaceous sediments of ODP Hole 123-765C in the Northeast Indian Ocean (Fig. 4)

During ODP Leg 123, abundant and well-preserved Neocomian radiolarians were recovered at Site 765 (Argo Abyssal Plain) and Site 766 (lower Exmouth Plateau). Assemblages are characterized by the numerical dominance of a small number of non-tethyan forms and by the scarcity of tethyan taxa. Remarkable contrasts exist between radiolarian assemblages extracted from claystones of Site 765 and reexamined DSDP Site 261, and faunas recovered from radiolarian sand layers, only found at Site 765. Clay faunas are unusual in their low diversity of apparently ecologically tolerant (or solution resistant?), ubiquist species, whereas sand faunas are dominated by non-tethyan taxa. Comparisons with Sites 766 and 261, as well as sedimentological observations, lead to the conclusion that this faunal contrast resulted from a difference in provenance, rather than from hydraulic sorting or selective dissolution. The ranges of 27 tethyan taxa from Site 765 were compared to the tethyan radiolarian zonation by Jud ( 1992 ) by means of the Unitary Associations Method. This calculation allows to directly date the Site 765 assemblages and to estimate the amount of truncation of ranges for tethyan taxa. Over 70% of the already few tethyan species of Site 765, have truncated ranges during the Valanginian-Hauterivian. Radiolarian assemblages recovered from claystones at Sites 765 and 261 in the Argo Basin apparently reflect restricted oceanic conditions during the latest Jurassic-Barremian. Neither sedimentary facies nor faunal associations bear any resemblance to what we know from typical tethyan sequences. We conclude that the Argo Basin was paleoceanographically separated from the Tethys during the Late Jurassic and part of the Early Cretaceous by its position at higher paleolatitudes and/or by enclosing land masses. Assemblages recovered from radiolarian sand layers are dominated by non-tethyan species that are interpreted as circumantarctic. Their first appearance in the late Berriasian-early Valanginian predates the oceanization of the Indo-Australian breakup (M11, late Valanginian), but coincides with a sharp increase in margin-derived pelagic turbidites. The Indo-Australian rift zone and the adjacent margins must have been submerged deeply enough to allow an intermittent influx of circumantarctic cold water into the Argo Basin, creating increased bottom current activity. Cold-water radiolarians carried into the Argo Basin upwelled along the margin, died, and accumulated in radiolarite layers due to winnowing by bottom currents. High rates of faunal change and the sharp increase of bottom current activity are thought to be synchronous with possible pronounced late Berriasian-early Valanginian lowstands in sea level. Hypothetically, both phenomena might have been caused by a tendency to glaciation on the Antarctic-Australian continent, which was for the first time isolated from the rest of Gondwana by oceanic seaways as a result of Jurassic-Early Cretaceous sea-floor spreading. The absence of most typical tethyan radiolarian species during the Valanginian-Hauterivian is interpreted as reflecting a time of strong influx of circumantarctic cold water following oceanization (M 11) and rapid spreading between Southeast India and West Australia. The reappearance and gradual abundance/diversity increase of tethyan taxa, along with the still dominant circumantarctic species are thought to result from overall more equitable climatic conditions during the Barremian-early Aptian and from the establishment of an oceanic connection with the Tethys Ocean during the early Aptian.

Paleocene radiolarian distribution and biostratigraphy from offshore eastern New Zealand

A 100-m-thick Paleocene sequence of mainly pelagic sediments at ODP Site 1121, on the eastern flanks of the Campbell Plateau, contains few to common radiolarians of relatively low diversity in the lower 40 m (Early to early Late Paleocene) and abundant, diverse radiolarian assemblages in the upper 60 m (mid-Late Paleocene). The 150 taxa recorded from the entire Paleocene interval are thought to under-represent the actual species diversity by at least one half as many morphotypes have not been differentiated below the level of genus. Assemblages in the lower 40 m are similar to those described from onland New Zealand and DSDP Site 208 (northern Lord Howe Rise); they are correlated with South Pacific radiolarian zones RP4 and RP5. Assemblages in the upper 60 m differ from other known Late Paleocene assemblages in the great abundance of plagiacanthids and cycladophorids. Similarities are noted with later Cenozoic cool-water assemblages. This upper interval is correlated with South Pacific zone RP6, as revised herein, based on comparison with faunas from Site 208 and Marlborough, New Zealand. The interval is also correlated with the upper part of North Atlantic zone RP6 (RP6b-c) based on the presence of Aspis velutochlamydosaurus, Plectodiscus circularis and Pterocodon poculum. Other species, such as Buryella tetradica and Buryella pentadica, are valuable for local correlation but exhibit considerable diachroneity between the Pacific, Indian and Atlantic Oceans. An age model for the Paleocene interval at Site 1121, based on well-constrained nannofossil and radiolarian datums, indicates that the rate of compacted sediment accumulation doubles from 15 to 30 mm/ka at the RP5/RP6 zonal boundary. In large part this is due to a sudden and pronounced increase in accumulation rates for all siliceous fossils; radiolarians and larger diatoms increase from <100 to >10 000 specimens/cm2/ka. This apparent increase in biosiliceous productivity is age-equivalent to a mid-Paleocene cooling event (57-59 Ma) identified from global stable isotope records that is associated with the heaviest delta13C values for the entire Cenozoic.