Black shales from the Upper Aptian and Lower Albanian of the Volcontian Basin

Calcareous nannoplankton, palynomorph, benthic foraminifera, and oxygen isotope records from the supraregionally distributed Niveau Paquier (Early Albian age, Oceanic Anoxic Event 1b) and regionally distributed Niveau Kilian (Late Aptian age) black shales in the Vocontian Basin (SE France) exhibit variations that reflect paleoclimatic and paleoceanographic changes in the mid-Cretaceous low latitudes. To quantify surface water productivity and temperature changes, nutrient and temperature indices based on calcareous nannofossils were developed. The nutrient index strongly varies in the precessional band, whereas variations of the temperature index reflect eccentricity. Since polar ice caps were not present during the mid-Cretaceous, these variations probably result from feedback mechanisms within a monsoonal climate system of the mid-Cretaceous low latitudes involving warm/humid and cool/dry cycles. A model is proposed that explains the formation of mid-Cretaceous black shales through monsoonally driven changes in temperature and evaporation/precipitation patterns. The Lower Albian Niveau Paquier, which has a supraregional distribution, formed under extremely warm and humid conditions when monsoonal intensity was strongest. Bottom water ventilation in the Vocontian Basin was diminished, probably due to increased precipitation and reduced evaporation in regions of deep water formation at low latitudes. Surface water productivity in the Vocontian Basin was controlled by the strength of monsoonal winds. The Upper Aptian Niveau Kilian, which has a regional distribution only, formed under a less warm and humid climate than the Niveau Paquier. Low-latitude deep water formation was reduced to a lesser extent and/or on regional scale only. The threshold for the formation of a supraregional black shale was not reached. The intensity of increases in temperature and humidity controlled whether black shales developed on a regional or supraregional scale. At least in the Vocontian Basin, the increased preservation of organic matter at the sea floor was more significant in black shale formation than the role of enhanced productivity.

Methane measurements in the Laptev Sea, Arctic Ocean

In der Wassersäule der Laptew See haben die Bildungs- und Verteilungsbedingungen vielfliltige Ursachen. Für die südliche Lapt ew See konnte eine Methananomalie innerhalb des Lenaausstrorns nachgewiesen werden, die im direkten Zusammenhang mit dem Flußwasser stehen muß. Mit den hohen Konzentrationen am Kontinentalhang ergab sich ein Hinweis auf eventuell vorhandene Gashydrate an der Sole eines zum Hang hin auskeilenden Permafrosts oder auf Gashydrate in den Sedimenten des Kontinentalhangs selbst. Ob es entlang der reliktisch vorhandenen, ehemaligen Flußläufe auf dem Schel f ebenfalls zu Entgasungen kommt, bleibt allerdings weiter unklar, da dieses Phänomen nicht beobachtet wurde oder die Anomalien nicht eindeutig diesem Prozeß zuzuordnen waren. Sicherlich ist die COz-Reduktion im Sediment in der Laptew See eine Hauptquelle für marines, bodennahes Methan. Die Ergebnisse. zeigen, daß dieser Bildungsprozeß vor allem für die küstennahen Bereiche wahrscheinlich ist. Dennoch gibt es auch Bereiche, wo die Zuordnung zu einer expliziten Methanquelle nicht eindeutig ist. Für eine genauere Bewertung der Herkunft der Gase sollten in künftigen Untersuchungen die Methankonzentrationen des Sediments einbezogen werden. Aber auch die Isotopensignaturen des Gases im Sediment können wertvolle Hinweise auf die Genese geben, vor allem wenn die Wasserstoffisotopie mituntersucht wird. Dies erscheint sinnvoll, da sich dur ch leichtes, bodennahes, Methan in der Wassersäule Hinweise auf biogene Bildungen ergaben, dieser Befund könnte durch weitere Untersuchungen präzisiert werden. Dies gilt aber auch für die CH4-Anomalien des OberfIächenwassers. Auch hier ergaben sich durch leicht KohIenstoffsignaturen Hinweise auf biogene in situ-Produktion. Mit detaillierteren Methankonzentrations- und d13C- CH4-Isotopenprofilen der Wassersäule könnte dieser Bildungspfad eindeutiger beschrieben werden. Es konnte ferner gezeigt werden, daß die Lapt ew See während der Sommermonate eine Quelle für atmosphärisches CI L darstellt. Das emittierte Gas geht neben vereinzelten Bodenquellen auch auf in situ-Produktion in der Wassersäule zurück. Abgesehen von der nördlichen Region geht das Methan bodennaher Anomalien innerhalb der Wassersäule sehr schnell zurück und nur ein kleiner Teil gelangt so schließlich in die Atmosphäre. Der während der ARK-XIV Expedition getestete Methansensor hat sich als ungeeignet für den Einsatz gemeinsam mit der CTD erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß der Sensor unter diesen Bedingungen nicht genügend Zeit hat, um sein Meßsignal zu stabilisieren. Möglicherweise kann er aber in modifizierter For m und mit einer Kalibration für niedrigere Konzentrationsbereiche als stationäres Meßgerät eingesetzt werden. Für hohe CH4-Konzentrationen, wie man sie an Pockmarks antrifft, ist die Methansensormessung sicherlich auch jetzt schon eine geeignete Methode.