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 1) Grain size parameters of intertidal channel sand bars near Sylt, North-Frisian Wadden Sea

The aim of the present study is to investigate directional asymmetric properties and internal structures of the bedforms on the intertidal sand bars in comparison with the migration problems of the sand bodies developed in the channel systems of the tidal basin off the west coast of Schleswig-Holstein. The tidal channel sand bodies studied have 'V'-shaped outlines and are asymmetric in cross-section. Based on such knowledge it was hoped to understand and find possible factors for application to recent and ancient tidal depositional environments. The V-shaped intertidal channel sand bodies developed in the tidal environments between Sylt and Föhr Island are constantly migrating sand bars. The migration directions are in good agreement with the resultant vector mean directions of internal cross-stratification structures of asymmetric sedimentary bedforms. Finally, it is shown that the orientation of the apex of V-shaped sand bar as an equilibrium form alone can not indicate the migration direction, but that the orientation of the resultant vector mean of internal structures of sedimentary bedforms does indicate the migration direction. Based on the analyses of textural parameters of the migrating intertidal bar sands, it seems that sands of typical intertidal sand bars are negatively skewed and well sorted. The high rounding of quarz sand grains of these tidal channel sand bars seems to be an additional characteristical criterion for tidal depositional environments, as also indicated by Balazs and Klein (1972).

Coastal retreat at the northern Baltic Sea between Flensburg and Travemünde

Long-term surveys of the coast bordering the western Baltic Sea in Schleswig-Holstein yielded extensive information over the retreat and condition of active cliffs. 181 cliffs with a total length of 148 km are present along the 55 km coastline including Fehmarn lsland and the Schlei Fjord. Depending on their temporal and spatial evolution, and geomorphological stability, the cliffs are subdivided in three separate classes - actively retreating escarpments, cliff Segments with potential for retreat and stable cliffs. 85 sections of the coastline with a total length of 59 km are classified as ,,active cliffs" that are undergoing retreat through natural erosion, collapse, and disintegration.

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.

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.

Geochemistry of rivers in norther Germany

In den Jahren 1973 bis 1978 erfolgten umfangreiche mikrobiologische-ökologische Untersuchungen in der Elbe und in einigen kleineren Flüssen Schleswig-Holsteins sowie im Nordostseekanal. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene bateriologische und eine Reihe von hydrographisch-chemischen Parametern bestimmt. Die Daten geben Auskunft über den bakteriologischen Zustand der Gewässer in Abhängigkeit von Schwankungen der wichtigsten hydrographischen Faktoren insbsosondere der Temperatur und Wasserführung. Weiter ermöglichen sie Aussagen über die Abwasserbelastung der untersuchten Flüsse.

Two pollen profiles of the middle Pleistocene at Samerberg/Upper Bavaria, Germany

Previous pollen analytical studies on sediments from the pleistocene lake basin at Samerberg, situated on the northern edge of the Bavarian Alps (47°45' N, 12°12' E, 607 m a.s.l.) had been performed on samples taken from cores and exposures close to the southern shore of the former lake. After geoelectric and refraction-seismic measurements had shown that the lake basin had been much deeper in its northern part, another core was taken where maximum depth could be expected. The corer penetrated three moraines, two of them lying above pollen-bearing sediments, and one below them, and reached the hard rock (Kössener Kalk) at a depth of 93 m. Two forest phases could be identified by pollen analysis. The pollen record begins abruptly in a forest phase at the end of a spruce-dominated period when fir started to spread (DA 1, DA = pollen zone). Following this, Abies (fir) was the main tree species at Samerberg, Picea being second, and deciduous trees were almost non-existent. First box (Buxus) was of major importance in the fir forests (DA 2), but later on beech (Fagus) and wing-nut (Pterocarya) spread (DA 3). Finally this forest gave way to a spruce forest with pine (DA 4). The beginning and the end of this interglacial cycle are not recorded. Its vegetational development is different from the eemian one known from earlier studies at Samerberg. It is characterized by the occurrence of Abies together with Buxus, Pterocarya and Fagus. A similar association of woody species is known only from the Holsteinian age deposits in an area ranging from England to Poland, though at no other place these species were such important constituents of the vegetation as at Samerberg. Therefore zone 1 to 4 are attributed to the Holsteinian interglacial period. The younger forest phase, separated from the interglacial by a stadial with open vegetation (DA 5), seems to be completely represented, though its sediments are disturbed, apparently by sliding which caused repetition of same-age-sediments in the core (DA 7a, b, c) The vegetational development is simple. A juniper phase (DA 6) was followed by reforestation with spruce, accompanied by some fir (DA 7, 9). Finally pine became the dominant species (DA 9). The simple vegetational development of this younger forest phase does not allow a safe correlation with one of the known pre-eemian interstadials, but for stratigraphical reasons it can be related best to the Dömnitz-interglacial, which among others is also known as Wacken- or Holstein-II-interglacial. Possibly another phase of reforestation is indicated at the end of the following stadial (DA 10). But due to an erosional unconformity nothing than the rise of the juniper curve can be stated. It was only after this sequence of forest phases and periods with open vegetation that glaciers reached the Samerberg area again.