Nimrod (dynamic penetrometer) measurements of a sandbar at Raglan, New Zealand in 2009

Dynamic penetrometer data obtained with the Nimrod penetrometer (MARUM). Data is presented as (i) penetration depth (including for different layers if present), (ii) measured deceleration and (iv) estimated quasi-static bearing capacity including range of uncertainty due to the processing method. Lat/Long coordinates are given.

X-ray fluorescence data (calcium and iron), bulk organic d13C, and dinoflagellate cysts of ODP Hole 189-1172D

The 'Paleocene/Eocene Thermal Maximum' or PETM (~55 Ma) was associated with dramatic warming of the oceans and atmosphere, pronounced changes in ocean circulation and chemistry, and upheaval of the global carbon cycle. Many relatively complete PETM sequences have by now been reported from around the world, but most are from ancient low- to midlatitude sites. ODP Leg 189 in the Tasman Sea recovered sediments from this critical phase in Earth history at Sites 1171 and 1172, potentially representing the southernmost PETM successions ever encountered (at ~70° to 65° S paleolatitude). Downhole and core logging data, in combination with dinoflagellate cyst biostratigraphy, magneto-stratigraphy, and stable isotope geochemistry indicate that the sequences at both sites were deposited in a high accumulation-rate, organic rich, marginal marine setting. Furthermore, Site 1172 indeed contains a fairly complete P-E transition, whereas at Site 1171, only the lowermost Eocene is recovered. However, at Site 1172, the typical PETM-indicative acme of the dinocyst Apectodinium was not recorded. We conclude that unfortunately, the critical latest Paleocene and PETM intervals are missing at Site 1172. We relate the missing section to a sea level driven hiatus and/or condensed section and recovery problems. Nevertheless, our integrated records provide a first-ever portrait of the trend toward, and aftermath of, the PETM in a marginal marine, southern high-latitude setting.

Aprubt climate change events in the Northeastern Atlantic Ocean

The western Iberian margin has been one of the key locations to study abrupt glacial climate change and associated interhemispheric linkages. The regional variability in the response to those events is being studied by combining a multitude of published and new records. Looking at the trend from Marine Isotope Stage (MIS) 10 to 2, the planktic foraminifer data, conform with the alkenone record of Martrat et al. [2007], shows that abrupt climate change events, especially the Heinrich events, became more frequent and their impacts in general stronger during the last glacial cycle. However, there were two older periods with strong impacts on the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC): the Heinrich-type event associated with Termination (T) IV and the one occurring during MIS 8 (269 to 265 ka). During the Heinrich stadials of the last glacial cycle, the polar front reached the northern Iberian margin (ca. 41°N), while the arctic front was located in the vicinity of 39°N. During all the glacial periods studied, there existed a boundary at the latter latitude, either the arctic front during extreme cold events or the subarctic front during less strong coolings or warmer glacials. Along with these fronts sea surface temperatures (SST) increased southward by about 1°C per one degree of latitude leading to steep temperature gradients in the eastern North Atlantic and pointing to a close vicinity between subpolar and subtropical waters. The southern Iberian margin was always bathed by subtropical water masses - surface and/ or subsurface ones -, but there were periods when these waters also penetrated northward to 40.6°N. Glacial hydrographic conditions were similar during MIS 2 and 4, but much different during MIS 6. MIS 6 was a warmer glacial with the polar front being located further to the north allowing the subtropical surface and subsurface waters to reach at minimum as far north as 40.6°N and resulting in relative stable conditions on the southern margin. In the vertical structure, the Greenland-type climate oscillations during the last glacial cycle were recorded down to 2465 m during the Heinrich stadials, i.e. slightly deeper than in the western basin. This deeper boundary is related to the admixing of Mediterranean Outflow Water, which also explains the better ventilation of the intermediate-depth water column on the Iberian margin. This compilation revealed that latitudinal, longitudinal and vertical gradients existed in the waters along the Iberian margin, i.e. in a relative restricted area, but sufficient paleo-data exists now to validate regional climate models for abrupt climate change events in the northeastern North Atlantic Ocean.

Oxygen isotope composition of planktonic foraminifer Globigerinoides ruber in sediment core GeoB1413 from the eastern edge of the South Atlantic central gyre

Die Paläozeanographie versucht die Klimageschichte des Quartärs zu rekonstruieren und die Zusammenhänge zwischen Klimaänderungen und ozeanischer Zirkulation besser zu verstehen. Ein wichtiges Hilfsmittel stellen die planktischen Foraminiferen dar. Die Analyse planktischer Foraminiferengemeinschaften hat gezeigt, daß die Verbreitung dieser Protozoa durch die Umweltbedingungen in den Oberflächenwasserströmen bestimmt wird (BoLTOVSKOY, 1969; CIFELLI& BENIER, 1976; OTIENS, 1991). Durch ihre Ablagerung und Erhaltung am Meeresboden speichern sie diese Informationen und bilden einen Indikator für Wassermassen und Oberflächenwassertemperaturschichtung. Zeitliche und räumliche Veränderungen der Faunenvergesellschaftungen und der Verhältnisse stabiler Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope einzelner Foraminiferenarten haben damit einen maßgeblichen Beitrag zur Kenntnis der spätquartären Temperatur- und Zirkulationsänderungen der Oberflächenströme geliefert (SHACKLETON & OPDYKE, 1973; BE et al., 1976; RUDDIMAN & McooYRE, 1976; VINCENT & BERGER, 1981; CLIMAP, 1981; RA VELO et al., 1990). Mit Hilfe der planktischen Foraminiferen soll diese Arbeit einen Beitrag zur Rekonstruktion der spätquartären Ozeanographie des Südatlantiks liefern. Die Oberflächenströme des Südatlantiks sind das Bindeglied im Wärmeaustausch zwischen niederen und hohen Breiten. Durch den Südäquatorialstrom (SEC) werden warme Wassermassen, die sich aufgrund der hohen Sonneneinstrahlung im tropischen Atlantik gebildet haben, in den Nordatlantik transportiert. Die Wärme wird im Nordatlantik unter Bildung des Nordatlantischen-Tiefenwassers (NADW) an die Atmosphäre abgegeben. Durch dieses Ereignis wird maßgeblich das nordeuropäische Klima beeinflußt (BROECKER & DENTON, 1989). Die Intensität des SEC wird durch den saisonal variierenden SE-, NE-Passat gesteuert, der hauptsächlich durch die Präzession der geneigten Erdachse bzw. durch die Insolation auf der Nordhalbkugel kontrolliert wird (Mc OOYRE et aI., 1989; MOLFINO & Mc INTYRE, 1990). Der SEC fließt entlang des Äquators von Ost nach West und kalte, nährstotfreiche, tiefere Wassermassen (Südatlantisches-Zentralwasser (SACW)) steigen vor allem im Osten auf und erzeugen das hochproduktive äquatoriale Auftriebsgebiet. Im Osten ist der Temperaturgradient in der Wassersäule steiler, und die Thermoklinentiefe nimmt von Ost nach West zu. Die Lage der Thermokline ist damit ein wesentlicher Faktor, der den Wärmehaushalt im Atlantik mitbestimmt. So wird z. B. im äquatorialen Auftriebsgebiet und im Auftriebsgebiet des küstennahen Benguela-Stroms, wo die Thermoklinentiefe durch aufsteigende kalte Wassermassen gering ist, eine Wärmezunahme von 100 W/qm im Wärmehaushalt erreicht (PETERSON & STRAMMA, 1991). Zur spätquartären Rekonstruktion des Wärmeflusses und der Oberflächenzirkulation im Südostatlantik ist es daher wichtig, auch die zeitlichen und räumlichen Veränderungen tieferer Wasserschichten (bis 300 m) zu erfassen.