Visualidade e história em Guernica

Pós-graduação em Artes - IA

Book review of Paleolimnology of EuropeanMaar Lakes by J. F.W. Negendank & B. Zolitschka (eds).

This book represents a collection of papers presented at a symposium in May, 1991 on the formation and paleolimnology of European maar lakes. Paleolimnological discussions embrace maar lake deposits of late Quaternary to early Tertiary age in Germany, France and Italy. The goal of the symposium and its outgrowth, this book, is to develop a funding initiative to study, core and analyze the deposits of these remarkable depositional systems.

Petrographie und Geochemie des Eckfelder Maares und von Hillscheid und die Einbindung in den Hocheifelvulkanismus

Tertiäre Vulkanite aus dem Eckfelder Maar, dem Hillscheider Diatrem und dem Hillscheid Basalt (Schlot) wurden petrologisch und geochemisch untersucht. Bis auf tonige Klasten aus dem Bohrkern des Eckfelder Maares handelt es sich bei allen weiteren Proben um undifferenzierte basische Vulkanite. Die tonigen Klasten aus dem Bohrkern müssen der ehemaligen Landoberfläche vor der Eruption des Eckfelder Maares zugerechnet werden, in dessen Krater sie während der Eruption hineingefallen sind. Bis auf die Proben des Hillscheid Basaltes sind die Proben alteriert. Die Alteration zeigt sich an der Bildung von Zeolithen und Calcitmineralisationen, die primär und sekundär gebildete Hohlräume aufgefüllt haben oder an einer vertonten Grundmasse der Proben, die daneben Mineraleinschlüsse (Spinell) und kantige Fremdgesteinsbruchstücke enthalten können. Bei den Proben mit vertonter Grundmasse handelt es sich um Palagonite, Umwandlungsprodukte aus Sideromelan (basaltischem Glas). Geochemische Analysen an Grundmassepräparaten der alterierten bis vertonten Proben zeigen, dass außer den immobilen Elementen Ti, Nb, Zr, Y alle weiteren Elemente teilweise bis vollständig abgereichert worden sind. Eine Ausnahme bildet Barium (Ba), welches z.T. in beträchtlichen Mengen in Zeolithen (Harmotom) angereichert wurde. Bei den Proben aus dem Eckfelder Maar kann die Alteration bis Vertonung der Proben alleine mit der Palagonitisierung und Verwitterung erklärt werden. Es gibt keine Hinweise auf Materialzufuhr und damit für sich anschließende hydrothermale Prozesse. Die Proben des Hillscheider Diatrem sind wesentlich geringer alteriert (glasige Grundmasse). Neuste Erkenntnisse aus einer Bohrung im Sommer 1999 im vermuteten Zentrum des Hillscheider Diatrems beschränken das Diatrem maximal auf einen kleineren Bereich im Nordosten der bisherigen Lokation. Bei der Bohrung stieß man nach 20 Meter auf Anstehendes. Im Hangschutt darüber fand man Blöcke des Hillscheid Basaltes. Eine geringere Größe der Lokation zusammen mit der geringen Alteration könnten auf deren Entstehung mit einer initialen Maarphase gefolgt von Schlackentätigkeit hinweisen. Die Schlacken könnten die ersten Ablagerungen vor Verwitterung geschützt haben. Allerdings gibt es keine Funde die eine Schlackentätigkeit belegen. Beim sogenannten 'Hillscheider Diatrem' könnte es sich aber auch um Hangschutt aus der Randbreccie des Hillscheider Basaltes handeln. Zusammen mit Bruchstücken aus dem Schlot des Hillscheid Basaltes wären die Palagonite des sogenannten 'Hillscheider Diatrem' erst in jüngster Zeit im Bereich einer Uferböschung zur Ablagerung gekommen. Dies würde allerdings das sogenannte 'Hillscheider Diatrem' in seiner Existenz in Frage stellen. Vergleiche der Proben des Hillscheid Basaltes mit basischen Hocheifelvulkaniten deuten auf kogenetische Beziehung aller Proben untereinander und ordnen die Proben des Hillscheid Basaltes geochemisch dem Hocheifelvulkanismus zu. REE- und weitere Spurenelementgehalte und auch deren Elementverhältnisse weisen für alle tertiären Eifelvulkanite gemeinsam auf Mantelschmelzen aus dem Bereich eines Granatperidotits mit niedrigen Aufschmelzgraden um ein Prozent hin. Vergleich der Elementverhältnisse hochinkompatibler Elemente im Bezug auf die Bildung mafischer Schmelzen mit primitivem Mantel deuten darauf hin, dass der Mantel im Bereich der Hocheifel verarmt ist an K, Rb, Sr und angereichert an Ba und eventuell an Nb. Ursachen für diese von typisch primären Mantelzusammensetzung abweichenden Verhältnisse könnten durch Mischungen von Mantelschmelzen mit lithosphärischem Mantel (K-Anomalie) und durch Anreicherungen mit fluiden Phasen (Ba-Anomalie) oder auch Schmelzen aus einem tieferliegenden Plume (Kelberger Hoch) verursacht worden sein. Englischer Zusammenfassung:

Palynologie und Sedimentologie der Interglazialprofile Döttingen, Bonstorf, Munster und Bilshausen

Palynologie und Sedimentologie der Interglazialprofile Döttingen, Bonstorf, Munster und Bilshausen Zusammenfassung In der vorliegenden Dissertation wurden vier dem Holstein-Interglazial zugehörige Bohrkerne sowie ein rhumezeitlicher Bohrkern palynologisch und sedimentologisch bearbeitet. Die holsteinzeitlichen Bohrkerne stammen aus Kieselgurlagerstätten der Lüneburger Heide (Bonstorf und Munster) und aus einem Trockenmaar (Döttingen) in der Eifel. Der rhumezeitliche Kern stammt aus der Typlokalität Bilshausen im Harzvorland. Neben Prozentwertdiagrammen werden Pollendichte- und wenn möglich Polleninfluxwerte vorgestellt, die insbesondere für die Lokalitäten Hetendorf/Bonstorf und Munster/Breloh bisher nicht verfügbar waren. Mit dem Profil Döttingen konnte erstmals eine sowohl vollständige als auch nicht innerhalb des klassischen Aufkommens holsteinzeitlicher Fundstellen im norddeutschen Tiefland positionierte Holsteinsequenz aus dem deutschen Mittelgebirge dokumentiert werden. Das erhaltene Pollendiagramm bestätigt die aus den norddeutschen Profilen bekannte holsteintypische Vegetationsabfolge, durch die das Holstein gegenüber anderen Interglazialen wie Holozän, Eem oder Rhume palynologisch definiert ist. Neben der grundsätzlichen Übereinstimmung der Pollensequenz unterscheidet sich das Profil Döttingen aber deutlich im prozentualen Aufkommen der beteiligten Taxa von den norddeutschen Profilen. So wird eine hohe Alnus-Präsenz als Merkmal deutscher Holsteinprofile bestätigt, jedoch ist die, in den norddeutschen Lokalitäten durchhaltend hohe oder dominante Beteiligung von Pinus im deutschen Mittelgebirge nicht vorhanden und muss daher auf die Standortbedingungen Norddeutschlands zurückgeführt werden. Abies dagegen ist im Holstein der Mittelgebirge wesentlich präsenter als im norddeutschen Flachland. Im Profil Döttingen wurden insgesamt 10 Tephralagen gefunden. Auf eine dieser Tephren folgt ein „Birken-Kiefern-Gräser Vorstoß“, der palynostratigraphisch dem älteren „Birken-Kiefern Vorstoß“ in Munster/Breloh entspricht. Als eine Typologie des Holstein kann das in den Profilen Döttingen und Munster bestätigte intraholsteinzeitliche Carpinus-Minimum verstanden werden. An Hand sedimentologischer und palynologischer Befunde aus dem Bohrkern MU 2 muss die Existenz zweier, in der Literatur postulierter, postholsteinzeitlicher, „Nachschwankungen“ in Munster/Breloh in Frage gestellt, wenn nicht abgelehnt werden. In Kern MU 2 fallen palynostratigraphische Grenzen häufig mit Sandeinschaltungen zusammen. Eine dieser Sandeinschaltungen, nämlich unmittelbar vor dem älteren „Birken-Kiefern-Vorstoß“, korreliert in ihrer stratigraphischen Position mit der den „Birken-Kiefern-Gräser-Vorstoß“ im Profil Döttingen einleitenden Tephralage. Es gelang die Dauer des intraholsteinzeitlichen Carpinus Minimums auf etwa 1500±100 Jahre zu bestimmen und eine interne Zweigliederung zu dokumentieren. Im rhumezeitlichen Kern von Bilshausen (BI 1) konnten zahlreiche Störungen nachgewiesen werden. Insbesondere im Teufenbereich des Bilshausener „Birken-Kiefern-Vorstoßes“ deuten diese auf eine möglicherweise verfälschte Überlieferung. Der palynologisch markante „Lindenfall“ von Bilshausen liegt im Bereich einer isoklinalen Schichtenverfaltung. Die in der Literatur im Horizont des „Lindenfalls“ beschriebene „Bilshausentephra“ wurde nicht gefunden. Warvenzählungen an den Kernen MU 1, MU 2 und BI 1 ermöglichten Pollenzonendauern in Holstein- und Rhume-Interglazial zu bestimmen. Dabei wurde mittels den Warvenzählungen, unter zu Hilfenahme von Literaturdaten und von Schätzwerten eine Dauer für das Holstein-Interglazial sensu stricto (Pollenzonen I-XIV) von 15400-17800 Jahren und für das Rhume-Interglazial von wahrscheinlich 22000 Jahren bis maximal 26000 Jahren ermittelt.

Palaeo wind system reconstruction of the last glacial period over Europe, using high resolution proxy data and model-data-comparison

The atmosphere is a global influence on the movement of heat and humidity between the continents, and thus significantly affects climate variability. Information about atmospheric circulation are of major importance for the understanding of different climatic conditions. Dust deposits from maar lakes and dry maars from the Eifel Volcanic Field (Germany) are therefore used as proxy data for the reconstruction of past aeolian dynamics.rnrnIn this thesis past two sediment cores from the Eifel region are examined: the core SM3 from Lake Schalkenmehren and the core DE3 from the Dehner dry maar. Both cores contain the tephra of the Laacher See eruption, which is dated to 12,900 before present. Taken together the cores cover the last 60,000 years: SM3 the Holocene and DE3 the marine isotope stages MIS-3 and MIS-2, respectively. The frequencies of glacial dust storm events and their paleo wind direction are detected by high resolution grain size and provenance analysis of the lake sediments. Therefore two different methods are applied: geochemical measurements of the sediment using µXRF-scanning and the particle analysis method RADIUS (rapid particle analysis of digital images by ultra-high-resolution scanning of thin sections).rnIt is shown that single dust layers in the lake sediment are characterized by an increased content of aeolian transported carbonate particles. The limestone-bearing Eifel-North-South zone is the most likely source for the carbonate rich aeolian dust in the lake sediments of the Dehner dry maar. The dry maar is located on the western side of the Eifel-North-South zone. Thus, carbonate rich aeolian sediment is most likely to be transported towards the Dehner dry maar within easterly winds. A methodology is developed which limits the detection to the aeolian transported carbonate particles in the sediment, the RADIUS-carbonate module.rnrnIn summary, during the marine isotope stage MIS-3 the storm frequency and the east wind frequency are both increased in comparison to MIS-2. These results leads to the suggestion that atmospheric circulation was affected by more turbulent conditions during MIS-3 in comparison to the more stable atmospheric circulation during the full glacial conditions of MIS-2.rnThe results of the investigations of the dust records are finally evaluated in relation a study of atmospheric general circulation models for a comprehensive interpretation. Here, AGCM experiments (ECHAM3 and ECHAM4) with different prescribed SST patterns are used to develop a synoptic interpretation of long-persisting east wind conditions and of east wind storm events, which are suggested to lead to an enhanced accumulation of sediment being transported by easterly winds to the proxy site of the Dehner dry maar.rnrnThe basic observations made on the proxy record are also illustrated in the 10 m-wind vectors in the different model experiments under glacial conditions with different prescribed sea surface temperature patterns. Furthermore, the analysis of long-persisting east wind conditions in the AGCM data shows a stronger seasonality under glacial conditions: all the different experiments are characterized by an increase of the relative importance of the LEWIC during spring and summer. The different glacial experiments consistently show a shift from a long-lasting high over the Baltic Sea towards the NW, directly above the Scandinavian Ice Sheet, together with contemporary enhanced westerly circulation over the North Atlantic.rnrnThis thesis is a comprehensive analysis of atmospheric circulation patterns during the last glacial period. It has been possible to reconstruct important elements of the glacial paleo climate in Central Europe. While the proxy data from sediment cores lead to a binary signal of the wind direction changes (east versus west wind), a synoptic interpretation using atmospheric circulation models is successful. This shows a possible distribution of high and low pressure areas and thus the direction and strength of wind fields which have the capacity to transport dust. In conclusion, the combination of numerical models, to enhance understanding of processes in the climate system, with proxy data from the environmental record is the key to a comprehensive approach to paleo climatic reconstruction.rn

Bodenuntersuchungen in Trockenmaaren der Eifel – Deckschichten in einer Vulkanreliefform und deren anthropogene Überprägung

Die im Rahmen des ELSA-Projekts des Geowissenschaftlichen Instituts der Johannes Gutenberg-Universität Mainz erbohrten Kerne im Oberwinkler Maar (OW1) und im Jungferweiher Maar (JW3) wurden auf das Vorkommen des periglazialen Deckschichtensystems und dessen anthropogenen Überprägung untersucht. Es gab bis dato noch keine Unternehmungen diese Formen der Bodenbildung und -entwicklung in einem Trockenmaar zu suchen, geschweige denn zu untersuchen. rnDie Ergebnisse zeigen auf, dass sich Deckschichten auch in der Vulkanreliefform eines Trockenmaars ausbilden können und dass die Überprägung je nach Kraterform und anthropogener Flächennutzung unterschiedlich im Bodenprofil in Erscheinung tritt (Mächtigkeit von kolluvialen/alluvialen Lagen oder Anzahl der Holzkohlefunde).rnZur Untersuchung der Deckschichten und deren anthropogenen Überprägung wurden sowohl bodenkundliche Analysen als auch Literatur- und Kartenauswertungen unternommen. Als eine neue Methode zur Identifizierung von den verschiedenen Bodenhorizonten wurde die mikroskopische Analyse eingeführt. Dabei kam es hauptsächlich darauf an, die Minerale der Laacher-See-Tephra (LST) ausfindig zu machen und so die Bodenbildung und -entwicklung nicht nur zeitlich einordnen zu können, sondern auch die verschiedenen Materialeinträge (u.a. Deckschichtenmaterial) an den Profilstandort unterscheiden zu können.rnAls grundlegendes Ergebnis liefert die vorliegende Arbeit den Beweis, dass sich die periglazialen Deckschichten und deren anthropogenen Überprägung nicht nur in den typischen Zonen der deutschen Mittelgebirge ausbilden, sondern auch in der vulkanischen Reliefform eines Trockenmaars. Hinzukommt die Tatsache, dass statt den typischen vielen Geländeaufschlüssen für einen Standort – Catena – jeweils ein einzelner Bohrkern ausgereicht hat, um zu dieser genauen Erkenntnisgewinnung – maßgeblich bedingt durch die mikroskopische Analyse – zu kommen.

Mid-Wisconsin to Holocene permafrost and landscape dynamics based on a drained lake basin core from the northern Seward Peninsula, Northwest Alaska

Permafrost-related processes drive regional landscape dynamics in the Arctic terrestrial system. A better understanding of past periods indicative of permafrost degradation and aggradation is important for predicting the future response of Arctic landscapes to climate change. Here, we used a multi-proxy approach to analyze a ~4 m long sediment core from a drained thermokarst lake basin on the northern Seward Peninsula in western Arctic Alaska (USA). Sedimentological, biogeochemistical, geochronological, micropaleontological (ostracoda, testate amoeba) and tephra analyses were used to determine the long-term environmental Early-Wisconsin to Holocene history preserved in our core for Central Beringia. Yedoma accumulation dominated throughout the Early to Late-Wisconsin but was interrupted by wetland formation from 44.5 to 41.5 ka BP. The latter was terminated by deposition of 1 m of volcanic tephra, most likely originating from the South Killeak Maar eruption at about 42 ka BP. Yedoma deposition continued until 22.5 ka BP and was followed by a depositional hiatus in the sediment core between 22.5 and 0.23 ka BP. We interpret this hiatus as due to intense thermokarst activity in the areas surrounding the site, which served as a sediment source during the Late-Wisconsin to Holocene climate transition. The lake forming the modern basin on the upland initiated around 0.23 ka BP, which drained catastrophically in spring 2005. The present study emphasizes that Arctic lake systems and periglacial landscapes are highly dynamic and permafrost formation as well as degradation in Central Beringia was controlled by regional to global climate patterns and as well as by local disturbances.

Clearence rates by Calanus finmarchicus and Calanus helgolandicus determined experimentally

We studied the response in development times of Calanus finmarchicus and Calanus helgolandicus to changes in temperature and food conditions. The ingestion response to temperature was determined in the laboratory, where the copepods C. finmarchicus and C. helgolandicus were fed the diatom Thalassiosira weissflogii (cultivated at 18°C-20°; 12 : 12 light :dark cycle; exponential growth). C. finmarchicus was obtained for experiments from the Gullmar fjord. C. finmarchicus was incubated at in situ temperature (5°C) until the experiments were performed. First-generation cultures were grown in the laboratory at 15°C from the eggs from the Sta. L4 females. During growth both C. finmarchicus and C. helgolandicus cultures were fed a mixture of the cryptophyte Rhodomonas salina, the diatom Thalassiosira weissflogii, and the dinoflagellate Prorocentrum minimum. Five 600-mL glass bottles containing 1400 cells mL**-1 or 5 mg chlorophyll a (Chl a) L**-1 of T. weissflogii (200 mg C) and 1-2 C. finmarchicus or C. helgolandicus copepodite stage 5 (CV) or females were incubated in darkness at series of temperatures between 1°C and 21 ± 0.5°C. Three bottles without copepods served as control. In the C. helgolandicus experiment, T. weissflogii cells were counted at the beginning and end of the experiment in the grazing bottles and controls using a Coulter CounterH (MultisizerTM 3, Beckman Coulter). In the C. finmarchicus experiment, phytoplankton reduction was determined by Chl a measurements. The reduction in phytoplankton during any of the experiments was generally below 20% and never more than 32%. Clearance rates were calculated following Harris et al. (2000).

Rock-magnetic proxies from a sediment profile of Aike Lake

The sedimentary archive from Laguna Potrok Aike is the only continuous record reaching back to the last Glacial period in continental southeastern Patagonia. Located in the path of the Southern Hemisphere westerly winds and in the source region of dust deposited in Antarctica during Glacial periods, southern Patagonia is a vantage point to reconstruct past changes in aeolian activity. Here we use high-resolution rock-magnetic and physical grain size data from site 2 of the International Continental scientific Drilling Program (ICDP) Potrok Aike maar lake Sediment Archive Drilling prOject (PASADO) in order to develop magnetic proxies of dust and wind intensity at 52°S since 51,200 cal BP. Rock-magnetic analysis indicate the magnetic mineral assemblage is dominated by detrital magnetite. Based on the estimated flux of magnetite to the lake and comparison with distal dust records from the Southern Ocean and Antarctica, kLF is interpreted as a dust indicator in the dust source of southern Patagonia at the millennial time scale, when ferrimagnetic grain size and coercivity influence is minimal. Comparison to physical grain-size data indicates that the median destructive field of isothermal remanent magnetisation (MDFIRM) mostly reflects medium to coarse magnetite bearing silts typically transported by winds for short-term suspension. Comparison with wind-intensity proxies from the Southern Hemisphere during the last Glacial period and with regional records from Patagonia since the last deglaciation including marine, lacustrine and peat bog sediments as well as speleothems reveals similar variability with MDFIRM up to the centennial time scale. MDFIRM is interpreted as a wind-intensity proxy independent of moisture changes for southeastern Patagonia, with stronger winds capable of transporting coarser magnetite bearing silts to the lake.

Sedimentology and geochemistry of Oxygen Isotope Stage 3 and Holocene sediments from Laguna Potrok Aike, Patagonia

Seismic reflection studies in the maar lake Laguna Potrok Aike (51°58? S, 70°23? W) revealed an erosional unconformity associated with a sub-aquatic lake-level terrace at a water depth of 30m. Radiocarbon-dated, multi-proxy sediment studies of a piston core from this location indicate that the sediment below this discontinuity has an age of 45kyr BP (Oxygen Isotope Stage 3), and was deposited during an interval of high lake level. In comparison to the Holocene section, geochemical indicators of this older part of the record either point towards a different sediment source or to a different transport mechanism for Oxygen Isotope Stage 3 sediments. Holocene sedimentation started again before 6790cal. yr BP, providing a sediment record of hydrological variability until the present. Geochemical and isotopic data indicate a fluctuating lake level until 5310cal. yr BP. During the late Holocene the lake level shows a receding tendency. Nevertheless, the lake level did not drop below the 30m terrace to create another unconformity. The geochemical characterization of volcanic ashes reveals evidence for previously unknown explosive activity of the Reclús and Mt. Burney volcanoes during Oxygen Isotope Stage 3.