Geochemistry and microfossil content of surface sediments from the Equatorial Atlantic in samples 207 to 310 from the Meteor expedition in 1925

Als Alfred Merz mich aufforderte, die sedimentpetrographische Bearbeitung der "Meteor"-Expedition zu übernehmen, schwebte mir von vornherein als Ziel vor, die Sedimente nicht nur in größerer Zahl als bisher und im Zusammenhang mit den übrigen Wissenschaften vom Meer nach den bisherigen Untersuchungsmethoden zu beschreiben. Es war mir klar, daß neue Ergebnisse nur zu erwarten waren, wenn die Untersuchung der Sedimente und damit ihre Beschreibung auf Grund vertiefter und neuer Methoden unternommen wurde. Ich erhoffte von einer solchen verfeinerten Beschreibung auch ein klareres Bild der Abhängigkeit der Sedimente von ihrer Umwelt. Wir werden diese Abhängigkeit nur verstehen, wenn wir die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten herausarbeiten können. Diese werden dann auch eine Anwendung auf andere Sedimente ermöglichen. Für solche Untersuchungen sind Tiefseesedimente günstig, weil wir bei ihnen relativ einfache Bildungsumstände haben, einfacher jedenfalls, als es in der Flachsee im allgemeinen der Fall ist, ungünstig aber, weil diese Umwelteinflüsse weniger bekannt und schwerer zu erforschen sind und die Auswahl der Untersuchungspunkte nicht nach sedimentpetrographischen Gesichtspunkten erfolgen konnte. Die ersten Jahre nach der Rückkehr von der Expedition wurden deshalb auf methodische Untersuchungen verwandt. Insbesondere kam es mir darauf an herauszubekommen, wie die feinsten Bestandteile der Sedimente zusammengesetzt sind. Diese "tonigen" Bestandteile bilden nicht nur den wesentlichen Anteil der Roten Tone und der Blauschlicke, wir finden sie auch, durch Kalk verdünnt, in den Globigerinenschlämmen wieder. Sie sind von der Wissenschaft bisher recht stiefmütterlich behandelt worden. Die Ausarbeitung der Methoden, die gerade auf diesem Gebiet Neuland betreten mußte, ließ sich nicht rasch erzwingen. Es kam hinzu, daß ich mir in Rostock erst meine Arbeitsmöglichkeiten schaffen mußte. Ich habe hier der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft und der Mecklenburgischen Regierung für ihre Unterstützung mit Apparaten und Personal wärmstens zu danken. Ferner mußte als Vorbedingung für die Deutung der Sedimente zunächst festgestellt werden, zu welchen geologischen Zeiten sie gebildet worden sind und wie groß ihre Bildungsgeschwindigkeit überhaupt ist. Diese Untersuchungen hat W. Schott mit Hilfe der Foraminiferenfaunen als Notgemeinschaftsstipendiat durchgeführt. Diese Vorarbeiten, insbesondere der Ausbau der Methoden, hatten den Nachteil, daß die Veröffentlichung der Ergebnisse nicht so rasch erfolgen konnte, wie ich es selbst gewünscht hätte. Bald nachdem die Darstellung der Methoden und die Foraminiferenuntersuchungen als erste Lieferung erschienen waren, stellte es sich als notwendig heraus, eine beträchtliche Kürzung des restlichen Teiles vorzunehmen. Das hat zur Folge, daß die erste Lieferung breiter dargestellt ist als die Ergebnisse. Als die Nachricht von der Kürzung und dem notwendigen raschen Abschluß des Werkes mir bekannt wurde (Januar 1935), mußte eine Reihe von Untersuchungen eingestellt werden, insbesondere mikroskopische Untersuchungen, die besonders viel Zeit und in der Darstellung viel Raum beanspruchen. Deshalb ist systematisch nur das Guinea-Becken durch V. Leinz und das Kapverden-Becken durch O. E. Radczewski untersucht worden.

Oxygen content and paleoproductivity from surface sediment samples Y69-86 to PLDS-004G

Quantitative estimation of surface ocean productivity and bottom water oxygen concentration with benthic foraminifera was attempted using 70 samples from equatorial and North Pacific surface sediments. These samples come from a well defined depth range in the ocean, between 2200 and 3200 m, so that depth related factors do not interfere with the estimation. Samples were selected so that foraminifera were well preserved in the sediments and temperature and salinity were nearly uniform (T = 1.5° C; S = 34.6 per mil). The sample set was also assembled so as to minimize the correlation often seen between surface ocean productivity and bottom water oxygen values (r**2 = 0.23 for prediction purposes in this case). This procedure reduced the chances of spurious results due to correlations between the environmental variables. The samples encompass a range of productivities from about 25 to >300 gC m**-2 yr**-1, and a bottom water oxygen range from 1.8 to 3.5 ml/L. Benthic foraminiferal assemblages were quantified using the >62 µm fraction of the sediments and 46 taxon categories. MANOVA multivariate regression was used to project the faunal matrix onto the two environmental dimensions using published values for productivity and bottom water oxygen to calibrate this operation. The success of this regression was measured with the multivariate r? which was 0.98 for the productivity dimension and 0.96 for the oxygen dimension. These high coefficients indicate that both environmental variables are strongly imbedded in the faunal data matrix. Analysis of the beta regression coefficients shows that the environmental signals are carried by groups of taxa which are consistent with previous work characterizing benthic foraminiferal responses to productivity and bottom water oxygen. The results of this study suggest that benthic foraminiferal assemblages can be used for quantitative reconstruction of surface ocean productivity and bottom water oxygen concentrations if suitable surface sediment calibration data sets are developed and appropriate means for detecting no-analog samples are found.