Benthic foraminiferal carbon isotopic records and the development of abyssal circulation at DSDP Sites 9-77, 12-119, 30-289, 82-563 and 94-608

The North Atlantic at present is ventilated by overflow of the Denmark Strait, Iceland-Faeroe Ridge, Faeroe Bank Channel, and Wyville-Thompson Ridge. The evolution of Cenozoic abyssal circulation of this region was related to tectonic opening and subsidence of these sills. We used d13C records of the benthic foraminifer Cibicidoides to decipher the timing of tectonically controlled changes in bottom-water circulation in the eastern basins (Biscay and Iberian) of the northern North Atlantic. Records from Site 608 (Kings Trough, northeastern North Atlantic) show that from about 24 to 15 Ma (early to early middle Miocene), d13C values in the Kings Trough area were depleted relative to western North Atlantic values and were more similar to Pacific d13C values. This reflects less ventilation of the Kings Trough region as compared to the well-oxygenated western North Atlantic. Comparison of Oligocene d13C records from Site 119 (Bay of Biscay) with western North Atlantic records suggests that the eastern basin was also relatively isolated prior to 24 Ma. At about 15 Ma, d13C values at Site 608 attained values similar to the western North Atlantic, indicating increased eastern basin ventilation in the middle Miocene. This increased advection into the eastern basin predated a major d18O increase which occurred at about 14.6 Ma. Subsidence estimates of the Greenland-Scotland Ridge indicate that the deepening of the Iceland-Faeroe Ridge was coincident with the marked change in eastern basin deep-water ventilation.

(Table 1) Gas tie points used to correlate NorthGRIP and Vostol records

North Atlantic sediment records (MD95-2042), Greenland (Greenland Ice Core Project (GRIP)) and Antarctica (Byrd and Vostok) ice core climate records have been synchronized over marine isotopic stage 3 (MIS 3) (64 to 24 kyr B.P.) (Shackleton et al., 2000). The resulting common timescale suggested that MD95-2042 d18Obenthic fluctuations were synchronous with temperature changes in Antarctica (dDice or d18Oice records). In order to assess the persistency of this result we have used here the recent Greenland NorthGRIP ice core covering the last glacial inception. We transfer the Antarctic Vostok GT4 timescale to NorthGRIP d18Oice and MD95-2042 d18Oplanktonic records and precisely quantify all the relative timing uncertainties. During the rapid warming of Dansgaard-Oeschger 24, MD95-2042 d18Obenthic decrease is in phase with d18Oplanktonic decrease and therefore with NorthGRIP temperature increase, but it takes place 1700 ± 1100 years after the Antarctic warming. Thus the present study reveals that the results obtained previously for MIS 3 cannot be generalized and demonstrates the need to improve common chronologies for marine and polar archives.

Pollen records of 11 profiles from Wendland in northern Germany

1) Ingesamt 11 Profile aus sechs Mooren und Seen im Gebiet des Hannoverschen Wendlandes wurden pollenanalytisch untersucht. Die Ablagerungen umfassen den Zeitraum vom Beginn der Älteren Tundrenzeit bis zur Gegenwart. 2) Die Waldgeschichte des Hannoverschen Wendlandes weist teils Merkmale der atlantisch geprägten Gebiete Nordwestdeutschlands, teils solche des kontinental beeinflußten nordostdeutschen Raumes auf und nimmt damit eine Zwischenstellung ein. 3) Die Kiefer wandert zu Beginn der Allerödzeit ein, d.h. später als im mecklenburgisch-märkischen Gebiet und im mitteldeutschen Trockengebiet. Im Verlauf der Allerödzeit bildeten sich hier wie dort lichte Kiefern-Birken-Wälder aus. 4) In der Jüngeren Tundrenzeit fand zunächst nur eine geringe Auflichtung der Wälder statt, und die Kiefer überwog weiterhin. Erst im späteren Verlauf dieser stadialen Phase breitete sich die Birke aus und verdrängte die Kiefer. Der späte Rückgang der Kiefer stellt eine Parallele zu der Entwicklung in Südostmecklenburg und in der Altmark dar. Die Abgrenzung dieser Phasen in der Jüngeren Tundrenzeit ist durch eine 14C-Datierung gesichert. 5) Noch im Atlantikum ähneln die Diagramme aus dem Gartower Talsandgebiet im Osten des Wendlandes in ihren hohen Kiefernanteilen denen der Sandergebiete in Brandenburg. Die Diagramme aus dem Moränengebiet des westlichen Wendlandes schließen dagegen mehr an die der östlichen Lüneburger Heide und des Hamburger Gebietes an. Dieser Unterschied wird auf edaphische Unterschiede zurückgeführt. 6) Seit dem frühen Subboreal glich auch die Vegetation des Gartower Gebietes mehr den buchenarmen Waldgesellschaften auf sauren Sandböden, wie sie im atlantischen Westen vorkommen. Die Kiefern sind fast ganz aus dem Waldbild verschwunden, wobei der rasche Rückgang zu Beginn des Subboreals sicher zu einem wesentlichen Teil vom Menschen beeinflusst worden ist. Die anschließende kiefernarme Zeit dauerte im gesamten Wendland bis zum Beginn der Kieferaufforstungen in der Neuzeit. 7) In allen untersuchten Diagrammen ist etwa seit dem Subboreal eine Besiedlung nachzuweisen. Diese muß im Osten des Wendlandes intensiver gewesen sein als im Westen. Es lassen sich Phasen geringer und intensiver Besiedlung nachweisen. 8) Seit Beginn des Subboreals ist das Waldbild schon so stark vom Menschen beeinflusst, dass die Ausbreitungsgeschichte der Laubwaldarten nicht ohne Berücksichtigung der Siedlungsphasen diskutiert werden kann. Besonders im Westen bestand eine ausgedehnte Lindenphase, die durch eine Siedlungszeit (Bronzezeit) beendet wurde. Beim folgenden Rückgang der Siedlungsintensität breitet sich bevorzugt die Hainbuche aus, die dann bei der nächsten Besiedlungsphase (Eisenzeit) zurückging. Erst danach erfolgte die maximale Rotbuchenausbreitung, die nur im Westteil des Wendlandes bedeutende Ausmaße zeigte, während im Ostteil rot- und hainbuchenreiche Eichenwälder entstanden. 9) Seit Beginn der mittelalterlichen Besiedlung ist dann der Eingriff des Menschen so stark gewesen, dass die edaphisch bedingten Unterschiede zwischen Moränen- und Sandergebieten im Pollenspektrum verwischt wurden. Sowohl die buchenreichen Wälder des westlichen als auch die buchenarmen Wälder des mittleren und des östlichen Teilgebietes müssen zu fast reinen Eichenwäldern geworden sein. 10) Calluna-Heiden sind im östlichen Wendland schon in vorgeschichtlicher Zeit nachzuweisen. Im Mittelalter und in der Neuzeit treten sie im gesamten Wendland auf. Etwa im 18. und 19. Jahrhundert war die Ausdehnung der Heideflächen am größten. Erst danach wurden sie im Zuge der Kiefernaufforstungen bis auf geringe Reste verdrängt. 11) Während in der spätglazialen Vegetation Juniperus auftritt, ist der Wacholder sowohl in vorgeschichtlicher als auch in geschichtlicher Zeit - im Gegensatz zur Lüneburger Heide - wohl niemals ein Bestandteil der anthropogenen Calluna-Heiden gewesen.