Bohrungen Wasserwerk Rantrum

Nachdem zwischen den Salinarstrukturen von Heide und Albersdorf in ein ein ausgedehnten Kaolinsandvorkommen neben dem schon lange bestehenden Wasserwerk der Stadt Heide die Wasserwerke Linden (Wasserbeschaffungsverband Lunden-Hennstedt) und Nordhastedt (DEA) errichtet werden konnten und ein weiteres in Erfde geplant ist, lag es nahe, am Rand der Husumer Geest zwischen den Strukturen Oldenswort-Mildstedt und Heide-Hollingstedt ein ähnliches Vorkommen für die Wasserversorgung von Eiderstedt zu erschließen. In älteren Bohrungen waren Kaolinsande in größerer Mächtigkeit bereits im Untereidergebiet nachgewiesen worden.

(Figure 1) Distribution of 137Cs and 134Cs vs. age in sediments of the Großer Plöner See, north Germany

137Cs and 134Cs as compounds of the radioactive release from the reactor catastrophy of Chernobyl on the 26.04.1986 were deposited into sediments of lakes in Schleswig-Holstein (Germany). Three years later, in autumn 1989, a sediment core was taken from the Großer Plöner See and the distribution of both caesium isotopes was determined. The radiocaesium profiles were dated by 210Pb. The radiocaesium nuclides from Chernobyl diffused into sediment layers which were deposited decades before the catastrophy. The activity of 137Cs from Chernobyl was higher than from the nuclear bomb fallout.

(Table 2) Concentration of heavy metals and organic carbon, and 210Pb activity of sediments near Büsum, eastern Wadden Sea

A 3.38 m long sediment core raised from the tidal flat sediments of the 'Blauortsand' in the Wadden Sea northwest of Büsum (Schleswig-Holstein, Germany) was analysed in order to investigate long term changes in sediment pollution with Pb, Cu, Zn and Cd. Comparison with the topographic maps since 1952 and 210Pb activity allowed a general dating of the sediment succession in the core. The heavy metal concentrations including 210Pb of the < 20 µm grain-size fraction in thick sediment slices below 1.30 m indicated background niveaus. Their values increased and reached modern levels in the upper sediment layers of the core above 1 m. The increments for Pb, Cu, Zn was 1 to 3 fold and Cd up to 11 fold since the second half of the 19th century. More investigations are needed to quantify the geographical extent and history of the contaminations shown in this pilot study.

(Appendix) Petrographic record from excavation profiles in Old-Luebeck (Liubice), north Germany

Die Frage einer Küstensenkung spielt seit Jahrzehnten bei der geologischen Erforschung des norddeutschen und niederländischen Flachlandes eine große Rolle. Der Schwerpunkt der bisherigen Arbeiten lag im südlichen Nordseeraum. Gerade dieses Gebiet bereitet aber wegen seines Aufbaues aus jungen, teilweise stark setzungsfähigen Gesteinen, des von Ort zu Ort und im Laufe der Zeit unterschiedlichen Einflusses der Gezeiten sowie wegen mancher anderer Bedingungen sehr große methodische Schwierigkeiten. Deshalb überrascht es nicht, daß die einzelnen Untersuchungen noch in den letzten beiden Jahrzehnten für die verschiedenen Abschnitte zu sehr abweichenden Folgerungen kamen, so daß die heute bekannten Einzeltatsachen nur ein recht widerspruchsvolles Gesamtbild ergeben. Da eine Klärung der Probleme durch eine Neubearbeitung an der Nordsee zunächst wenig erfolgversprechend erscheint, wird die Aufmerksamkeit unvermeidlich auf die Verhältnisse im südwestlichen Ostseeraum gelenkt. Hier bestehen in mancher Hinsicht einfachere Bedingungen, die eine derartige Untersuchung begünstigen. Vor allem die Nachbarschaft des skandinavischen Hebungsgebietes am gleichen Wasserbecken, die sehr geringen Gezeitenwirkungen und die hier weit verbreiteten Sandschüttungen bieten bessere Vergleichsmöglichkeiten und schalten viele Fehlerquellen aus. In der voliegenden Arbeit wurden die litorinazeitlichen und die nachlitorinazeitlichen Vertikalbewegungen des Landes und die eustatischen Schwankungen des Wasserstandes im südwestlichen Ostseeraum mit geologisch-morphologischen Methoden und durch die Auswertung von Lage und Verbreitung ur- und frühgeschichtlicher Funde sowie unter Auswertung von pollenanalytisch datierten Bohrprofilen und Pegelaufzeichnungen untersucht.

Distribution of microorganisms in recent sediments of Kiel Bay

Die angewandte Mikropaläontologie bestimmt heute im wesentlichen das Alter eines Gesteins mit Hilfe von Faunenvergesellschaftungen. Aus der Zusammensetzung der Fauna, aus dem Einsatz oder Fehlen bestimmter Gattungen und Arten, aus den Mineralien, die das Gestein aufbauen, aus dem ganzen Bild, das eine aus einem Gestein herausgeschlämmte Fauna dem Bearbeiter gibt, läßt sich das Alter dieses Gesteins festlegen. Will man aber verschiedene Bohrungen, vor allem auch räumlich weit voneinander getrennter Gebiete, miteinander parallelisieren, so liegt das Kernproblem der Mikropaläontologie in der Frage, ob es sich bei verschiedenen Faunen tatsächlich um Alters- oder nur um Faziesunterschiede handelt. Da die Grundlagen der mikropaläontologischen Arbeitsweise zum weitaus größten Teil auf den Ergebnissen von Untersuchungen fossiler Faunen beruhen, müssen zu ihrer Unterbauung Untersuchungen an recentem Material folgen. Besonders spielt das Ineinandergreifen mariner und brackischer Sedimente in der angewandten Mikropaläontologie eine große Rolle. Auf Grund der Tatsache, daß ein großer Teil von Gattungen und Arten der Foraminiferen an der Wende Kreide/Tertiär ausstirbt und neue an ihre Stelle treten, stellt Glässner (1948) die Behauptung auf, daß die aktualistisch gewonnenen Ergebnisse für vortertiäre Faunen nur eine geringe Bedeutung besitzen. Auch seien vortertiäre, brackische Foraminiferen nicht bekannt (Glässner 1948, S. 191). Hiltermann (1948) konnte aber bereits im nordwestdeutschen Malm brackische, d. h. in Brackwasser eindringende Foraminiferen nachweisen. Auf jeden Fall behalten aktualistische Unterlagen ihren Wert für das Tertiär und Quartär. Die Faunen, die in recenten, brackischen Sedimenten nebeneinander auftreten, sind in einem Bohrprofil in einem Gestein übereinander zu erwarten. Gelingt es, die Beziehungen einer recenten Fauna zu ihrer Umwelt zu klären, dann können umgekehrt aus fossilen, ihnen gleichen oder ähnlichen Faunen Rückschlüsse auf die Entstehungsbedingungen von Gesteinen gezogen werden. Unter Umständen können der Verlauf einer Transgression, Küstennähe, die Höhe des Salzgehaltes des Meerwassers, die vorherrschenden Temperaturen u. a., aus ihnen abgelesen werden. Die Ostsee ist ein klassisches Brackwassergebiet der Erde. Ihr westlicher Teil, die Kieler Bucht, wurde erst in jüngster geologischer Zeit vom Meer überflutet. Nach Tapfer (1940) begann hier die flandrische Transgression erst etwa um 7500 v. d. Zw. mit dem Erreichen des heutigen Meeresniveaus. Seit dieser Zeit erst entstehen neue Küstenformen, wird der Meeresboden umgelagert und bilden sich marine und brackische Absätze in diesem Gebiet.

Settlement characteristics of quartz grains on certain sediment surface forms of tidal beaches along the Baltic and Wadden Sea

Sind in einem Sediment, das unter dem Einfluß einer Strömung abgelagert wurde, richtungsanzeigende Indikatoren vorhanden, so werden sie je nach den momentanen Bedingungen, die zur Zeit der Sedimentation herrschten, ein mehr oder weniger gutes Abbild der Strömungsverhältnisse liefern. Zahlreich sind Strömungsanzeiger organischen Ursprungs, wie z. B. Molluskenschalen u. a. Doch auch anorganische Partikel in Psephiten und Psammiten lassen häufig in ihrer Lagerung eine Abhängigkeit von der Strömungsrichtung erkennen: sie sind "geregelt". Die Autoren der verschiedenen Arbeiten, in denen Regelungen in klastischen Sedimenten untersucht wurden, gingen von der Tatsache aus, daß viele Sedimentpartikel statistisch gesehen keine Kugelform, sondern eine längliche Gestalt besitzen. Die langen Achsen dieser länglich geformten Sedimentkörner werden im folgenden als "Langachsen" bezeichnet. In Sanden sind es vor allem Quarzkörner von annähernd zylindrischer oder ellipsoidischer Form ("Langquarze"), die geeignet sind, durch die Lage ihrer Langachsen strömungsbedingte Regelungen anzuzeigen. Mit der Orientierung solcher Langquarze in marinen und fluviatilen Sanden haben sich bisher vorwiegend amerikanische Autoren befaßt. So untersuchten z. B. Dapples & Rominger (1945) die Sandsohle eines künstlichen Gerinnes. Sie stellten fest, daß die Hauptorientierungsrichtung der Langquarze mit der Strömungsrichtung des fließenden Wassers zusammenfiel. Dabei zeigte das spitze Ende tropfenförmiger ("polarer") Quarze stromab und das stumpfe Ende stromauf. Nanz (1955) maß die Langachsenrichtungen von Langquarzen in Sanden des nassen und trockenen Strandes von Texas und Florida und fand, daß sich diese Achsen vorwiegend parallel zur Auf- und Ablaufrichtung der Wellen und damit senkrecht zum Streichen der Strandlinie einregeln. Curray (1956 b) beobachtete die gleiche Regelung. Er wies ferner darauf hin, daß in Strandwällen und Strandhaken die bevorzugte Richtung der Langquarze senkrecht zum Streichen des Sedimentkörpers liegt. Zahlreiche weitere Autoren beschäftigten sich ebenfalls mit den Fragen der Langquarzregelung, so Schwarzacher (1951), Griffith & Rosenfeld (1953), Vollbrecht (1953), Rusnak (1956), Wendler (1956), Sriramadas (1957). Ganz allgemein war das Ergebnis aller dieser Untersuchungen, daß die aus einer Strömung abgelagerten Langquarze eine Regelung parallel zur Strömungsrichtung zeigen. Eigene Untersuchungen und Überlegungen ergaben, daß die bisher veröffentlichten Ergebnisse und die an sie angeschlossenen Vorstellungen z. T. bestätigt werden können, jedoch z. T. auch erheblich modifiziert werden müssen.

Schichtenaufbau der Profile VII und VIII im Heidmoor

In den Jahren 1952 und 1953 wurden im Heidmoor in der Nähe von Ahrensbök, dicht an der Grenze der Kreise Segeberg und Eutin, vorgeschichtliche Moorsiedlungen vom Schleswig-Holsteinischen Landesmuseum für Vorgeschichte unter der Leitung von Herrn Dr. Schwabedissen ausgegraben. Es handelt sich dabei um ein größeres, sich über mehrere Jahre erstreckendes Arbeitsprogramm, das die Aufhellung des Mesolithikums und besonders des Neolithikums in Schleswig-Holstein zum Ziele hat. In diesem Rahmen führt der Verfasser die moorgeologisch-pollenanalytischen Untersuchungen durch, über deren erstes Teilergebnis hier in Form einer vorläufigen Mitteilung berichtet wird.

Mineralcomposition of beach sediments from the area "Fähre Großenbrode-Kliff Wulfen" on Fehmarn

Um die Insel Fehmarn und an der Nordküste Wagriens wurden rund 2500 Strand-, Flachwasser- und Seesandproben zum Erkennen der Materialtransportwege sedimentpetrographisch untersucht. Für die Schwermineralbestimmung wurde hauptsächlich die Fraktion 0,2-0,1 mm herangezogen, da diese für die vorliegenden Sedimente charakteristisch ist. Da die Mineralzusammensetzung der Sedimente im gesamten Untersuchungsgebiet gleich ist, also nirgends örtlich sog. Leitminerale zugeführt werden, wurden bei der Auswertung der Analysenergebnisse die hydrographischen Verhältnisse der westlichen Ostsee und die Abhängigkeit des Sedimentes von der Kraft des bewegten Meerwassers beachtet. Bezüglich der Abhängigkeit des transportierten Materials von der Wasserkraft werden drei voneinander abweichende Systeme, nämlich der Strand, die Brandungszone und das tiefere Wassergebiet, erkannt. Am Strand ist die angewandte Untersuchungsmethode sowohl an langgestreckten Küsten als auch in stark untergliederten Ufergebieten zum Erkennen der Sandwanderbahnen geeignet. Erosion und Neuzuführung von Material auf dem Transportwege zeigen das gleiche mineralische Bild, und eine Entscheidung, welcher dieser beiden Fälle tatsächlich vorliegt, kann nur im Gelände getroffen werden. Die Korngrößenanalyse allein ist zur Beantwortung vorliegender Fragestellungen nicht brauchbar, weil durch gegebene hydrographische Bedingungen die Korngröße in Transportrichtung sowohl abnehmen als auch zunehmen kann. In Strandgebieten mit veränderter natürlicher Beschaffenheit der Sedimente und an Küsten mit ausgedehnten vorgelagerten materialliefernden Abrasionsflächen ist die Grenze der Methode aufgezeigt. Höfte, Haken und Sandinseln zeigen jeweils typische mineralische Zusammensetzungen ihres Strandes, aus welchen die Entstehung der betreffenden Anlandungsformen abgeleitet werden kann. Quer über die Brandungszone weisen die Sedimente auf engem Raum wechselnde Mineralzusammensetzung auf, aus der auf die örtlichen hydrographischen Verhältnisse geschlossen werden kann. Zum Vergleich sedimentpetrographischer Ergebniswerte sind nur Sande, die unter gleichen Ablagerungsbedingungen entstanden sind, geeignet. Zum Erkennen der Materialwanderwege wurden entweder Sandproben von den Riffkämmen oder aus den Rinnen zwischen zwei Sandanhäufungszonen untersucht. In beiden Fällen wurden die Transportrichtungen erkannt. In Gebieten, in denen die Strandsanduntersuchungen negativ verliefen, ließen die Riffsandproben Schlüsse auf die Materialschüttungsrichtungen zu. An exponierten Küsten mit mehreren wirksamen Windrichtungen darf jedoch nicht von dem einen auf das andere Wandersystem geschlossen werden. Eine Umkehr der Materialvertriftung zwischen Flachwasser und Strand kann vorliegen. Im tieferen Wasser ist es möglich, mit gleicher Methode unter Berücksichtigung der Morphologie des Meeresgrundes die Materialschüttungsrichtung zu erkennen. Zur Sedimentuntersuchung auf Linienprofilen sind nur Proben gleicher Wassertiefe geeignet; die Sonderung des Materials nach der Tiefe muß beachtet werden. Aus den ermittelten sedimentpetrographischen Werten lassen sich eine Reihe von Beziehungen ablesen, die zur Deutung der Mineralgesellschaft und für die Auswertung der Untersuchungsergebnisse herangezogen werden können. Als regionales Ergebnis der vorstehenden Untersuchung kann eine Karte der Küsten Fehmarns und Nordoldenburgs vorgelegt werden, in der die Sandwanderungswege am Strand, in der Flachwasserzone und in den daran anschließenden tieferen Wassergebieten dargestellt sind.

Palynology of sediment profiles from 30 lakes in Germany

Dieser Datensatz beinhaltet 70 Pollenprofile und begleitende sedimentologische Daten aus 30 Seen in Deutschland, die im Verlauf der 70er und 80er Jahre vom NlfB gekernt und analysiert wurden. Der Datenatz wurde im Rahmen des im folgenden beschriebenen Teilprojektes des DFG-Schwerpunktprogrammes "Wandel der Geo-Biosphäre" von Prof. Dr. Josef Merkt der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt. Im Projekt "Laminierte Seesedimente als Archive für Untersuchungen der Änderungen von Umweltbedingungen während Spätglazial und Holozän" wurden die laminierten Abschnitte von Sedimentprofilen aus oberschwäbischen, nordschweizerischen und norddeutschen Seen, die die letzten 15 000 Jahre umfassten, mikroskopisch ausgewertet. Ziel war es für Deutschland eine jahrgenaue Chronologie nach Kalenderjahren aufzustellen. Poster: Kleinmann, A, Merkt, J, Müller, H, Küster, H (1998) Holocene lake-level changes in Germany. Institute of Geobotany, University Hannover & Geological Survey of Lower Saxony, Hannover. (pdf hdl:10013/epic.31687.d001 280kB) Einführung: Die meisten Seen in Deutschland bestehen seit mehr als 15 000 Jahren und sind seit Jahrtausenden attraktiv für menschliche Besiedlung. In den Seeablagerungen ist die Geschichte der Umwelt nahezu ungestört und hoch aufgelöst konserviert. Pflanzliche und tierische Reste, wie z. B. Blütenstaub, Birkenfrüchte, Bucheckern, Algen, Wasserflöhe, Käfer, Muschelkrebse und Rädertierchen können Auskunft über die Entwicklung der Flora und Fauna, über Wärme- und Kälteperioden seit der letzten Eiszeit bis heute geben. Weitere Zeugen sind z.B. klastischer Eintrag (wie Sand), vulkanische Aschen, chemische Ausfällungen und eine jahreszeitliche Schichtung, die nur unter Sauerstoffausschluß entsteht. Ist der Seegrund belüftet, leben dort Tiere, die die oberen Zentimeter des Seebodens zur Nahrungssuche durchwühlen und dabei diese Schichtung zerstören. Ist der Seegrund ganzjährig unbelüftet, bleiben die klastischen Partikel, die organischen Reste, die chemischen Fällungen wie Siderit und Kalzit in der Reihenfolge liegen wie sie abgesunken sind. Die Reihenfolge spiegelt den Ablauf der Jahreszeiten wider: Goldalgen fallen im Frühjahr und die Mehrheit der Kieselalgen im Frühsommer und Sommer auf den Seeboden. Eisenkarbonat und Kalk werden im Sommer ausgeschieden, die klastischen und organischen Partikel sedimentieren im Winter. Die Jahresschichten liefern das zeitliche Gerüst in dem sich Klimaumschwünge, Seespiegeltiefstände und andere Ereignisse der Paläoumwelt jahrgenau fassen lassen. Auch die Landnutzung durch den Menschen ist aus Seeablagerungen abzulesen, wie z. B. erster Ackerbau, Rodungshochphasen in der Römerzeit und im Mittelalter, Aufforstung Anfang des 19. Jahrhunderts, bronzezeitliche und jüngere Erzverhüttungen, Industrialisierung, sogar Atombombentests und das Reaktorunglück von Tschernobyl 1986. Diese deuten das umwelt-wissenschaftliche Potential der Seesedimente an. Wesentliche Antworten, die in Seesedimenten stecken und entschlüsselt werden, sind die auf Fragen nach Klimaänderungen und ihren Folgen. Neben den bekannten vulkanischen Aschenlagen Laacher Tuff aus der Eifel, Saksunarvatn Tuff aus Island und Kilian/Vasset Tuff aus dem Massif Central werden weitere gesucht, da sie trennscharfe Leithorizonte sind und zur absoluten zeitlichen Korrelation von See zu See dienen. Daneben können regional unterschiedliche Vegetationsentwicklungen über isochrone Tephralagen einander zugeordnet werden. Mit der Erfassung möglichst vieler Sedimentparameter können Kriterien gefunden werden, mit denen die natürlichen von den anthropogenen Umweltveränderungen zu unterscheiden sind. Klimatisch unruhige Zeitabschnitte wie der Übergang Alleröd/Jüngere Tundrenzeit vor 12700 Kalenderjahren, der Übergang Spätglazial/Holozän vor 11560 Kalenderjahren und die 120 Jahre später einsetzende vorübergehende Abkühlung, die Rammelbeekphase, wurden analysiert, um Dauer, Verlauf und Folgeerscheinungen kennenzulernen. Als Methoden wurden eingesetzt: Mikrofaziesanalyse mit Dünnschliffen, Pollenanalyse, Mikrofaunauntersuchungen, anorganisch und organisch geochemische Analysen, Isotopenanalyse (delta13C, delta18O, AMS an terrestrischen Makroresten).

(Table 3) Description of petrographic profiles in Mittelholstein, Germany

In der vorliegenden Arbeit wird nach morphologischen und sedimentpetrographischen Methoden die Entwässerung der würmzeitlichen Eisrandlagen Mittelholsteins untersucht. Das Untersuchungsgebiet liegt im Mittelteil des nördlichen Holsteins. Im Norden und Osten schließt es etwa mit den Orten Gr. Vollstedt-Blumenthal-Stolpe-Tensfeld, im Süden mit dem Tal der Tensfelder und Oster- bzw. Bram-Au, während es im Westen durch die Höhen der Riß-Moränen zwischen Kellinghusen und Brammer abgegrenzt wird. Morphologisch zeigt sich eine Dreiteilung: im Norden und Osten die würmzeitliche Jungmoräne, im Westen und Süden die rißzeitliche Altmoräne, zwischen beiden die Sander- und Abflussebenen der Würm-Vereisung.

Pollen analysis of sediment profile WO1 from Wollingster See

A palynological study of a 15 m sediment core from the centre of Lake Wollingst (water depth 14,5 m) is presented. The pollen record shows 3 lateglacial thermomers, called Meiendorf, Bölling, Alleröd and the early holocene Friesland-Thermomer. The succession of forest vegetation taking place on the lake surroundings during the Holocene was typical for older moraine soils which are poor in nutrients: forest vegetation started with birch and pine, followed by hazel, oak and elm in the Boreal and by alder, lime and ash-tree in the Atlantic. Beech and hornbeam reached the area during Subboreal. However, due to the poor soils they spread out only after the Iron Age. With the deforestation during the medieval time the lake lost its character of a primeval forest lake. Lake Wollingst was oligotrophic since its origin at the end of the Pleniglacial. After medieval forest-clearing the lake has changed its quality of water particularly in connection with hemp- and flax-rotting. The modem sediments in this profile are completely disturbed. They contain reworked material, a lot of blue-green algae and remains of Bosmina longirostris indicating eutrophic conditions.