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.

Benthic foraminifera analysis of two sediments cores from the northern Cape Basin in the eastern South Atlantic Ocean

Two late Quaternary sediment cores from the northern Cape Basin in the eastern South Atlantic Ocean were analyzed for their benthic foraminiferal content and benthic stable carbon isotope composition. The locations of the cores were selected such that both of them presently are bathed by North Atlantic Deep Water (NADW) and past changes in deep water circulation should be recorded simultaneously at both locations. However, the areas are different in terms of primary production. One core was recovered from the nutrient-depleted Walvis Ridge area, whereas the other one is from the continental slope just below the coastal upwelling mixing area where present day organic matter fluxes are shown to be moderately high. Recent data served as the basis for the interpretation of the late Quaternary faunal fluctuations and the paleoceanographic reconstruction. During the last 450,000 years, NADW flux into the eastern South Atlantic Ocean has been restricted to interglacial periods, with the strongest dominance of a NADW-driven deep water circulation during interglacial stages 1, 9 and 11. At the continental margin, high productivity faunas and very low epibenthic d13C values indicate enhanced fluxes of organic matter during glacial periods. This can be attributed to a glacial increase and lateral extension of coastal upwelling. The long term glacial-interglacial paleoproductivity cycles are superimposed by high-frequency variations with a period of about 23,000 yr. Enhanced productivity in surface waters above the Walvis Ridge, far from the coast, is indicated during glacial stages 8, 10 and 12. During these periods, cold, nutrient-rich filaments from the mixing area were probably driven as far as to the southeastern flank of the Walvis Ridge.

Down-core distribution of live and dead benthic foraminifera in deep sea sediments from the Weddell Sea and the Californian continental borderland

Five short cores sub-sampled from box cores from three sites in the eastern Weddell Sea off Antarctica and in the eastern Pacific off southern California, covering a range in water depth from 500 to 2000 m, were analysed for the down-core distribution of live (stained with Rose Bengal) and dead benthic foraminifera. In the California continental borderland, Planulina ariminensis, Rosalina columbiensis and Trochammina spp. live attached to agglutinated polychaetes tubes that rise above the sedimentwater interface. Bolivina spissa lives exclusively in or on the uppermost sediment. Stained specimens of Chilostomella ovoidea are found down to 6 cm within the sediment and specimens of Globobulimina pacifica down to a maximum of 8 cm. Delta13C values of live G. pacifica decrease with increasing depth from the sediment surface down to 7 cm core depth, indicating that this infaunal species utilizes13C-depleted carbon from pore waters. In the dead, predominantly calcareous benthic forminiferal assemblage, selective dissolution of small delicate tests in the upper sediment column causes a continuous variation in species proportions. In the eastern Weddell Sea, the calcareous Bulimina aculeata lives in a carbonate corrosive environment exclusively in or on the uppermost sediment. The arenaceous Cribrostomoides subglobosum, Recurvoides contortus and some Reophax species are frequently found within the top 4 cm of the sediment, whereas stained specimens of Haplophragmoides bradyi, Glomospira charoides and Cribrostomoides wiesneri occur in maximum abundance below the uppermost 1.5 cm. Species proportions in the dead, predominantly arenaceous, benthic foraminiferal assemblage change in three distinct steps. The first change is caused by calcite dissolution at the sediment-water interface, the second coincides with the lower boundary of intense bioturbation, and the third results from the geochemical shift from oxidizing to reducing conditions below a compacted ash layer.

(Figure 1) Silicoflagellates at DSDP Hole 69-504

Diverse and abundant late Miocene to Pleistocene silicoflagellates at DSDP Site 504 can be correlated by tropical biostratigraphic zones and relative paleotemperature values to eastern tropical Pacific reference site DSDP 503A farther to the west. Early Pliocene assemblages, which were poorly known until now, are present and can be correlated locally between DSDP Holes 504, 503A, and 495, using species events associated with the new Dictyocha pulchella Subzone and Dictyocha angulata Subzone. Silicoflagellate relative paleotemperature values show major warming at 4.7 to 5.0 Ma (Cores 45-48), 3.4 to 3.8 Ma (Cores 32-33), 1.5 to 1.7 Ma (Cores 12-16), and 0.5 to 0.8 Ma (Cores 3-6). Major coolings occurred at 5.0 to 5.1 Ma (Core 51), 3.9 to 4.4 Ma (Cores 38-44), and 1.0 to 1.3 Ma (Cores 8-10). The appearance of Dictyocha longa is proposed to replace the asperoid/fibuloid ratio reversal as the bottom of the Dictyocha fibula Zone, because the non-evolutionary ratio reverses several times in the upper Miocene of Hole 503A, and at least once in Hole 504. Three new Pliocene silicoflagellates are defined: Dictyocha concinna Bukry, n. sp., D. helix Bukry, n. sp., and D. tamarae Bukry, n. sp.