Composition of sediments from the north-west African continental margin

Entlang dreier Profile vom NW-afrikanischen Kontinentalrand wurden Oberflächensedimente aus Wassertiefen zwischen 39m und 1514m auf ihre Zusammensetzung der Sandfraktion, auf ihre Gehalte an Karbonat und organischer Substanzen sowie auf ihre mineralogische Zusammensetzung hin untersucht. 1) Die auf dem Schelf und dem oberen Hang abgelagerten Sedimente (<500m) zeichnen sich durch hohe Sandgehalte (>70%) und durch hohe Grob/Fein-Verhältnisse aus. Unterhalb dieses Bereiches nimmt der Einfluß von Strömungen, die die Ablagerung von wesentlichen Mengen an Feinmaterial oberhalb 500m verhindern, ab, wie die starke Abnahme des Sandgehaltes, des Quarz/Glimmer und des Grob/Fein-Verhältnisses zeigen. Die Sedimente aus diesen Wassertiefen werden zum großen Teil aus Partikeln der Siltfraktion aufgebaut. Mit zunehmender Tiefe ist auch eine Zunahme der Tonfraktion zu beobachten, wobei höhere Tonanteile (>10%) erst in Tiefen unterhalb von 1200m auftreten. 2) Die quantitative Komponentenanalyse der Sandfraktion zeigt, daß der karbonatische Anteil fast ausschließlich biogener Herkunft ist. Er besteht zum wesentlichen Teil aus planktonischen Komponenten, vorwiegend Foraminiferen und mengenmäßig nur sehr untergeordnet auftretenden Pteropoden. Das opalkieselige Plankton (Diatomeen, Radiolarien) ist nur in geringen Mengen in den untersuchten Proben vorhanden. Auch das Benthos stellt nur eine untergeordnete Komponente der Sandfraktion dar. Vor allem der Anteil von Foraminiferen und Mollusken nimmt mit zunehmender Wassertiefe relativ deutlich ab. Die übrigen benthonischen Komponenten sind im Sediment nur in geringen Anteilen vertreten. 3) Hauptsedimentbildner im Profil Nouakchott sind die nichtbiogenen, terrigen-detritischen Sandkomponenten. Sie bestehen vorwiegend aus Quarz und mit zunehmender Wassertiefe aus Kotpillen bzw. Kotpillenaggregaten. Je nach Tiefe treten vor allem Glimmer (>1000m) und Glaukonit (<800m) hinzu. Die restlichen Komponenten treten nur gelegentlich und in äußerst geringen Mengen im rezenten Oberflächensediment auf. 4) Quarz wird als Windstaub mit dem NE-Passat und vor allem durch den "Harmattan" aus der Sahara heraustransportiert und vorwiegend über dem Schelfbereich sedimentiert. Windstaubmaterial besteht primär weitgehend aus Siltkorngrößen, die vor Nouakchott über die Schelfkante hinaustransportiert werden und zu einer Grobsiltanreicherung am mittleren Hang führen. 5) Das Verhältnis zwischen den karbonatischen Biogenkomponenten und den nichtbiogenen Partikeln spiegelt sich deutlich in der Karbonatverteilung sowohl des Gesamtsedimentes als auch der Sandfraktion wider. Relativ hohe Karbonatgehalte vor Cap Leven im Norden stehen sehr geringen Anteilen von Nouakchott gegenüber. Mit zunehmender Wassertiefe ist eine deutliche Abnahme des Karbonatanteils zu verfolgen. 6) Die Tatsache, daß das Profil Cap Blanc im Bereich des ganzjährigen Auftriebs liegt, spiegelt sich nicht in der Zusammensetzung der Sandfraktion wider. Südlich der Zone des ganzjährigen Auftriebs weisen verschiedene Parameter (Radiolarien, Diatomeen, Verhältnis von Radiolarien zu planktonischen Foraminiferen, Benthos/Plankton-Verhältnis der Foraminiferen) trotz abnehmender Auftriebsintensität eher steigende Werte auf. Dies ist wesentlich auf eine infolge des Nährstoffeintrages durch Flußzufuhr bedingte Verschiebung der maximalen Primärproduktion weit in südliche Richtung zurückzuführen. 7) In den aufgeführten Parametern zeigen sich von Profil zu Profil sehr deutliche fazielle Unterschiede, obwohl der großklimatische Hintergrund im gesamten Untersuchungsgebiet etwa gleich ist. Vor Cap Leven bildet sich eine Fazies, die im wesentlichen aus planktonischen Foraminiferen besteht, während das Sediment vor Nouakchott zum überwiegenden Teil aus nichtbiogenen Komponenten aufgebaut wird. Im Übergangsbereich vor Cap Blanc bildet sich eine Mischfazies, die keinerlei Prägung durch das Auftriebsgeschehen erhält. Die Ursachen dieser faziellen Unterschiede werden auf fehlenden Terrigeneinfluß vor Cap Leven einerseits und hohe Terrigenanlieferung vor Nouakchott andererseits zurückgeführt. 8) Die Zusammensetzung und Verteilung der rezenten Grobfraktionssedimente am Kontinentalrand vor Nw-Afrika wird somit im wesentlichen als Ergebnis einer Überprägung der Biogenanlieferung durch nichtbiogene Komponenten angesehen. Wesentlicher steuernder Faktor ist demnach das hier vorherrschende Windsystem.

AMS 14C ages and isotopic compositions of samples from the Derugin Basin, Sea of Okhotsk

An area of massive barite precipitations was studied at a tectonic horst in 1500 m water depth in the Derugin Basin, Sea of Okhotsk. Seafloor observations and dredge samples showed irregular, block- to column-shaped barite build-ups up to 10 m high which were scattered over the seafloor along an observation track 3.5 km long. High methane concentrations in the water column show that methane expulsion and probably carbonate precipitation is a recently active process. Small fields of chemoautotrophic clams (Calyptogena sp., Acharax sp.) at the seafloor provide additional evidence for active fluid venting. The white to yellow barites show a very porous and often layered internal fabric, and are typically covered by dark-brown Mn-rich sediment; electron microprobe spectroscopy measurements of barite sub-samples show a Ba substitution of up to 10.5 mol% of Sr. Rare idiomorphic pyrite crystals (~1%) in the barite fabric imply the presence of H2S. This was confirmed by clusters of living chemoautotrophic tube worms (1 mm in diameter) found in pores and channels within the barite. Microscopic examination showed that micritic aragonite and Mg-calcite aggregates or crusts are common authigenic precipitations within the barite fabric. Equivalent micritic carbonates and barite carbonate cemented worm tubes were recovered from sediment cores taken in the vicinity of the barite build-up area. Negative d13C values of these carbonates (>-43.5 per mill PDB) indicate methane as major carbon source; d18O values between 4.04 and 5.88 per mill PDB correspond to formation temperatures, which are certainly below 5°C. One core also contained shells of Calyptogena sp. at different core depths with 14C-ages ranging from 20 680 to >49 080 yr. Pore water analyses revealed that fluids also contain high amounts of Ba; they also show decreasing SO4**2- concentrations and a parallel increase of H2S with depth. Additionally, S and O isotope data of barite sulfate (d34S: 21.0-38.6 per mill CDT; d18O: 9.0-17.6 per mill SMOW) strongly point to biological sulfate reduction processes. The isotope ranges of both S and O can be exclusively explained as the result of a mixture of residual sulfate after a biological sulfate reduction and isotopic fractionation with 'normal' seawater sulfate. While massive barite deposits are commonly assumed to be of hydrothermal origin, the assemblage of cheomautotrophic clams, methane-derived carbonates, and non-thermally equilibrated barite sulfate strongly implies that these barites have formed at ambient bottom water temperatures and form the features of a Giant Cold Seep setting that has been active for at least 49 000 yr.

PumaPlex 1.0: Data generated during the development of the SNP markers and SNP genotypes of pumas

Pumas are one of the most studied terrestrial mammals because of their widespread distribution, substantial ecological impacts, and conflicts with humans. Extensive efforts, often employing genetic methods, are undertaken to manage this species. However, the comparison of population genetic data is difficult because few of the microsatellite loci chosen are shared across research programs. Here, we describe the development of PumaPlex, a high-throughput assay to genotype 25 single nucleotide polymorphisms in pumas. We validated PumaPlex in more than 700 North American pumas (Puma concolor couguar), and demonstrated its ability to generate reproducible genotypes and accurately identify individuals. Furthermore, we compared PumaPlex with traditional genotyping of 12 microsatellite loci in fecal DNA samples and found that PumaPlex produced significantly more genotypes with fewer false alleles. PumaPlex promotes the cross-laboratory comparison of genotypes, is easily expandable in the future, and is a valuable tool for the genetic monitoring and management of North American puma populations.