Physical oceanography from CTD during Maria S. Merian cruise MSM20/4 in spring 2012

With an extension of > 40 km**2 the recently discovered Campeche cold-water coral province located at the northeastern rim of the Campeche Bank in the southern Gulf of Mexico belongs to the largest coherent cold-water coral areas discovered so far. The Campeche province consists of numerous 20-40 m-high elongated coral mounds that are developed in intermediate water depths of 500 to 600 m. The mounds are colonized by a vivid cold-water coral ecosystem that covers the upper flanks and summits. The rich coral community is dominated by the framework-building Scleractinia Enallopsammia profunda and Lophelia pertusa, while the associated benthic megafauna shows a rather scarce occurrence. The recent environmental setting is characterized by a high surface water production caused by a local upwelling center and a dynamic bottom-water regime comprising vigorous bottom currents, obvious temporal variability, and strong density contrasts, which all together provide optimal conditions for the growth of cold-water corals. This setting - potentially supported by the diel vertical migration of zooplankton in the Campeche area - controls the delivering of food particles to the corals. The Campeche cold-water coral province is, thus, an excellent example highlighting the importance of the oceanographic setting in securing the food supply for the development of large and vivid cold-water coral ecosystems.

Pigments of sediment cores of the Northwest European Continental Margin

In the context of the European OMEX Programme this investigation focused on gradients in the biomass and activity of the small benthic size spectrum along a transect across the Goban Spur from the outer Celtic Sea into Porcupine Abyssal Plain. The effects of food pulses (seasonal, episodic) on this part of the benthic size spectrum were investigated. Sediments sampled during eight expeditions at different seasons covering a range from 200 m to 4800 m water depth were assayed with biochemical bulk measurements: determinations of chloroplastic pigment equivalents (CPE), the sum of chlorophyll a and its breakdown products, provide information concerning the input of phytodetrital matter to the seafloor; phospholipids were analyzed to estimate the total biomass of small benthic organisms (including bacteria, fungi, flagellata, protozoa and small metazoan meiofauna). A new term 'small size class biomass' (SSCB) is introduced for the biomass of the smallest size classes of sediment-inhabiting organisms; the reduction of fluorescein-di-acetate (FDA) was determined to evaluate the potential activity of ester-cleaving bacterial exoenzymes in the sediment samples. At all stations benthic biomass was predominantly composed of the small size spectrum (90% on the shelf; 97-98% in the bathyal and abyssal parts of the transect). Small size class biomass (integrated over a 10 cm sediment column) ranged from 8 g C/m**2 on the shelf to 2.1 g C/m**2 on the adjacent Porcupine Abyssal Plain, exponentially decreasing with increasing water depth. However, a correlation between water depth and SSCB, macrofauna biomass as well as metazoan meiofauna biomass exhibited a significantly flatter slope for the small size classes in comparison to the larger organisms. CPE values indicated a pronounced seasonal cycle on the shelf and upper slope with twin peaks of phytodetrital deposition in mid spring and late summer. The deeper stations seem to receive a single annual flux maximum in late summer. SSCB and heterotrophic activity are significantly correlated to the amount of sediment-bound pigments. Seasonality in pigment concentrations is clearly followed by SSCB and activity. In contrast to macro- and megafauna which integrate over larger periods (months/years), the small benthic size classes, namely bacteria and foraminifera, proved to be the most reactive potential of the benthic communities to any perturbations on short time scales (days/weeks). The small size classes, therefore, occupy a key role in early diagenetic processes.

Zur Biostratigraphie und Fazies der Unterkreide-Serien (Hauterivium - Aptium) im Eisenerz-Tagebau "Morgenstern" N-Goslar (SE-Niedersachsen)

Im aufgelassenen Eisenerz-Tagebau "Morgenstern" wurde zwischen liegendem Erz und hangendem "Gaultkonglomerat" ein ca. 58 m mächtiger Schichtkomplex lithologisch und biostratigraphisch bearbeitet. Die Schichtglieder konnten anhand der begleitenden Megafauna (Belemniten, Ammoniten) und in Verbindung mit der Mikrofauna (Foraminiferen) stratigraphisch eingestuft werden. Die Foraminiferenfauna aus 93 Mikroproben wurde bearbeitet und im Sinne von MICHAEL (1974) palökologisch analysiert. Die aufgeschlossenen Schichtglieder gehören dem höchsten Mittel- Barremium (Zone des "Crioceras" sparsicosta), dem Ober-Barre- mium sowie dem Aptium an. Das Ober-Barremium konnte in die Zone des Simancyloceras stolleyi und die Zone des Parancyloceras bidentatum & P. scalare gegliedert werden. Innerhalb des Aptium konnten die beiden Unterstufen gegeneinander abgegrenzt werden; eine Ausgliederung der Zonen war hier jedoch nur teilweise und unter Vorbehalt möglich. Der aufgeschlossene Teil der Erzfazies bleibt auf das oberste Mittel-Barremium (Dachbereich des "Hauptlagers") und die stolleyi- Zone des Ober-Barremium ("Hangendes Lager" und "Zwischenlager") beschränkt; die Lager sind somit jünger als bisher von älteren Autoren (z.B. KOLBE 1962, 1970; NEUMANN 1964) angenommen wurde.

Eine bemerkenswerte Bio- und Lithofazies an der Basis des Unter-Hauterivium Nordwestdeutschlands

Im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens ist das Trans gressionskonglomerat des Unter-Hauterivium-Meeres ("Hilskon- glomerat") in Küsten- und Schwellennähe durch einen hohen, meist organogenen Karbonatgehalt (Biosparit), Biomikrit, Kalk und Mergelstein) sowie Brauneisengeröll- und Quarzsandführung gekennzeichnet. Gleichzeitig weisen diese Basisschichten des Unter-Hauterivium hier einen außergewöhnlichen Fauneninhalt auf ("Sonderfazies”), der im küstenferneren Bereich des östlichen wie auch im Gesamtbereich des mittleren und westlichen Niedersächsischen Beckens bisher nicht beobachtet werden konnte ("Normalfazies"). In der Mikrofauna erscheinen, z.T. im Faunenbild dominierend, Foraminiferen mediterraner Herkunft (Trocholina, Meandrospira Cyclammina u.a.). Auch die Megafauna der "Sonderfazies" ist durch Warm- und Flachwasserformen (Kalkschwämme, Korallen, Bryozoen, Serpuliden, Seelilien) charakterisiert. Da auch in der östlichen Fortsetzung des Norddeutsch-Polnischen Unterkreide-Meeres (Brandenburg, Mecklenburg) u.a. eben falls die Foraminiferen-Gattungen Trocholina und Cyclammina sowie Bryozoen und Seelilien beobachtet werden konnten und im Hauterivium lediglich über die südpolnische Meeresstraße eine Verbindung zum mediterranen Meeresraum bestand, müssen warme Meeresströmungen aus südöstlicher Richtung als Ursache für den Karbonatreichtum der Sedimente und deren Besiedelung durch benthische "Warmwasserformen" angenommen werden. Auch die Ammoniten-Gattung Endemoceras ist nach Untersuchungen von THIERMANN (1963) auf diesem Wege in das Niedersächsische Becken eingewandert. Da die Unterkreide-Transgression mit Konglomerat- und Aufarbeitungshorizonten in einigen küsten- und schwellennahen Bereichen des nordwestdeutschen Unterkreide-Meeres bereits im höheren Valanginium oder aber erst im höheren Unter-Hauteri- vium (z.B. Fallsteingebiet) bzw. tiefem Ober-Hauterivium (z.B. Westerberg b. Alfeld) erfolgte, ist das sog. "Hilskon- glomerat" i.w.S. nicht als synchrone Bildung anzusehen. Allerdings konnten der spezifische petrographische Charakter sowie die typische Fauaenvergesellschaftung der "Sonderfazies" bisher nur im Basiskonglomerat des Unter-Hauterivium und nur im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens beobachtet werden. Daraus ließe sich ableiten, daß nur für einen (im geologischen Maßstab!) enger begrenzten Zeitraum (tieferes Unter- Hauterivium) die zur Entstehung der "Sonderfazies" notwendigen hydrologischen und klimatischen Voraussetzungen gegeben waren. So nimmt der Karbonatgehalt der Sedimente bis zum Unter-Aptium deutlich ab; nur im höheren Ober-Hauterivium steigen die Karbonatgehalte wieder stärker an, um dann im Barremium und Unter- Aptium die im Durchschnitt geringsten Werte der borealen Unterkreide NW-Deutschlands zu erreichen. Erst im Ober-Aptium steigen die Karbonatgehalte wieder an, sinken im Unter-Albium deutlich ab und nehmen vom Mittel-Albium bis Cenomanium kontinuierlich zu. Parallel zum abnehmenden Karbonatgehalt der Sedimente verschwinden bereits im Hauterivium Korallen, Kalkschwämme und Bryozoen, im höchsten Ober-Hauterivium auch die Crinoiden. Erst im höheren Unter-Albium erscheinen wieder Crinoiden im Faunenbild der Bodentier-Vergesellschaftungen. Daraus läßt sich eine deutliche Temperaturabnahme - zumindest im Bodenwasserbereich - infolge fehlender warmer Meeres-Strömungen, verbunden mit einer Zunahme der Wassertiefe im Beckenbereich vom Unter-Barremium bis Unter-Aptium, ableiten. Nach beträchtlicher regionaler Ausweitung der Meeresräume während des Albium kennzeichnen abseits der Küsten- und Schwellenbereiche erstmalig pelagische Faziesverhältnisse das lithologische und faunistische Bild der höheren Unterkreide NW-Deutschlands.

Biogeographical distribution of Rimicaris exoculata resident gut epibiont communities along the Mid-Atlantic Ridge hydrothermal vent sites

Rimicaris exoculata is a deep-sea hydrothermal vent shrimp which enlarged gill chamber houses a complex trophic epibiotic community. Its gut harbours an autochthonous and distinct microbial community. This species dominates hydrothermal ecosystems megafauna along the Mid-Atlantic Ridge, regardless of contrasted geochemical conditions prevailing in them. Here, the resident gut epibiont community at four contrasted hydrothermal vent sites (Rainbow/TAG/Logatchev/Ashadze) was analysed and compiled with previous data to evaluate the possible influence of site location, using 16S rRNA surveys and microscopic observations (TEM, SEM and FISH analyses). Filamentous epibionts inserted between the epithelial cells microvilli were observed on all examined samples. Results confirmed resident gut community affiliation to Deferribacteres, Mollicutes, Epsilonproteobacteria and to a lesser extent Gammaproteobacteria lineages. Still a single Deferribacteres phylotype was retrieved at all sites. Four Mollicutes-related OTUs were distinguished, one being only identified on Rainbow specimens. The topology of ribotypes median-joining networks illustrated a community diversification possibly following demographic expansions, suggesting a more ancient evolutionary history and/or a larger effective population size at Rainbow. Finally, the gill chamber community distribution was also analysed through ribotypes networks based on sequences from R. exoculata collected at Rainbow/Snake Pit/TAG/Logatchev/Ashadze sites. Results allow refining hypotheses on the epibiont role and transmission pathways.

Pleistocene mammals from the southern Brazilian continental shelf

Fossils of terrestrial mammals preserved in submarine environment have been recorded in several places around the world. In Brazil such fossils are rather abundant in the southernmost portion of the coast, associated to fossiliferous concentrations at depths up to 10 m. Here is presented a review of such occurrences and the first record of fossils in deeper areas of the continental shelf. The fossils encompass several groups of both extinct and extant mammals, and exhibit several distinct taphonomic features, related to the marine environment. Those from the inner continental shelf are removed and transported from the submarine deposits to the coast during storm events, thus forming large konzentrat-lagerstatte on the beach, called "Concheiros". The only fossils from deeper zones of the shelf known so far are a portion of a skull, a left humerus and of a femur of Toxodon sp. and a lower right molar of a Stegomastodon waringi, all collected by fishermen at depths around 20 m. The presence of fossils at great depths and distances from the present coastline, without signs of abrasion and far from areas of fluvial discharges does indicate that these remains have not been transported from the continent to the shelf, but have been preserved directly on the area that today correspond to the continental shelf. These remains indicate the existence of large fossiliferous deposits that have developed during periods of sea-level lowstand (glacial maxima) and have been submerged and reworked by the sea-level rise at the end of the last glaciation. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Collapse of the world’s largest herbivores

Large wild herbivores are crucial to ecosystems and human societies. We highlight the 74 largest terrestrial herbivore species on Earth (body mass≥100 kg), the threats they face, their important and often overlooked ecosystem effects, and the conservation efforts needed to save them and their predators from extinction. Large herbivores aregenerally facing dramatic population declines and range contractions, such that ~60% are threatened with extinction. Nearly all threatened species are in developing countries, where major threats include hunting, land-use change, and resource depression by livestock. Loss of large herbivores can have cascading effects on other species including large carnivores, scavengers, mesoherbivores, small mammals, and ecological processes involving vegetation, hydrology, nutrient cycling, and fire regimes. The rate of large herbivore decline suggests that ever-largerswaths of the world will soon lack many of the vital ecological services these animals provide, resulting in enormous ecological and social costs.