Benthic foraminifera in the Tasman Sea, Emerald Basin and Challenger Plateau

Im Rahmen des TASQWA-Projektes (Quarternary Variability of Water Masses in the Southern Tasman Sea and the Southern Ocean) wurde eine erstmalige quantitative und taxonomische Bestandsaufnahme der rezenten, benthischen Tiefseeforaminiferen der Korngrößenfraktion > 250 µm in 27 Sedimentoberflächenproben aus dem austral-antarktischen Gebiet durchgeführt. Es konnten 137 Arten bestimmt werden, wobei aber keine Art dominante Anteile in den Proben erreichte. Über benthische Tiefseeforaminiferen im untersuchten Gebiet existiert kaum Literatur. Es gibt zwar aus dem 19. Jhrd. sehr gut dokumentierte Foraminiferen in diesem Bereich, diese decken aber längst nicht alle gefundenen Exemplare ab. Erst um die Jahrtausendwende beschäftigten sich Autoren wieder intensiver mit den australischen und neuseeländischen, benthischen Foraminiferen. Aber auch sie drangen nicht bis in die Tiefsee vor, sondern blieben vorwiegend im Schelfbereich. Aufgrund dieser spärlichen Literatur ist jede einzelne Art ausführlich mit Synonymieliste und Abbildung dokumentiert worden. Die PAST-Analyse generierte mit den 137 Arten und den 27 Stationen sechs Faunenvergesellschaftungen, die überwiegend bathymetrisch zoniert sind. Ab 562 m beginnt am Campbell Plateau in der Hochproduktionszone die Bulimina-Vergesellschaftung. Diese Vergesellschaftung zeichnet sich durch die höchste Individuenzahl aus. Ab 959 m findet sich die Rhizammina-Vergesellschaftung, die im Untersuchungsgebiet am weitesten verbreitet ist. Die weniger oft anzutreffende Cibicides-Vergesellschaftung läßt sich ab 1660 m Tiefe finden. Nur in einer einzigen Probe an der Tasmanschwelle in 2146 m Tiefe, tritt die Reophax-Vergesellschaftung auf, in der die Textulariina überwiegen. Die weniger oft anzutreffende Ehrenbergina-Vergesellschaftung läßt sich ab 1841 m finden. In dieser Vergesellschaftung, in der die Artenanzahl fast an das Niveau der Hochproduktionszone heranreicht, halten sich Rotaliina und Textulariina die Waage. Im Emerald Becken ab 3909 m Tiefe beginnt die Jaculella- Vergesellschaftung. Diese liegt in einem echten Hungergebiet und besteht hauptsächlich aus Textulariina. Im gesamten Untersuchungsgebiet lassen sich durch die Probenauswertung vier unterschiedliche Lebensräume (Challenger Plateau, Campbell Plateau, Emerald Becken und Tasmanschwelle) ausmachen. Da jedoch nur zwei Sedimentoberflächenproben am Challenger Plateau genommen wurden, konnte dieser Bereich nur eingeschränkt mit den anderen drei Bereichen verglichen werden. Die Foraminiferengemeinschaften des Challenger Plateaus und der Tasmanschwelle können jedoch im oberen Bereich der Wassersäule auch nur eingeschränkt miteinander verglichen werden, da man an der Tasmanschwelle Sedimentoberflächenproben erst ab 1634 m genommen hat und am Campbell Plateau Proben ab 562 m vorhanden sind. Die oberen Bereiche (ab 562 m bis ca. 1300 m) des Campbell Plateaus sind Hochproduktionsbereiche, die die höchsten Individuenzahlen pro 10 cm**3 Sediment und die höchste Artenvielfalt aufweisen. Am Südwesthang des Campbell Plateaus läßt sich eine Abfolge der verschiedenen Foraminiferenvergesellschaftungen bis hinunter in das Emerald Becken nachweisen. An der Tasmanschwelle selbst läßt sich keine ausgeprägte Hochproduktionszone erkennen. Generell gibt es hier weniger Arten und weniger Individuen pro 10 cm**3 Sediment als am Cambell Plateau. Das Emerald Becken, als tiefster Bereich des Untersuchungsgebietes und als echtes Hungergebiet, nimmt eine Sonderrolle ein.

Distribution of grain size and clay minerals in surface sediments of the Kara Sea (Fig 4, 5)

In this paper, we summarize data on terrigenous sediment supply in the Kara Sea and its accumulation and spatial and temporal variability during Holocene times. Sedimentological, organic-geochemical, and micropaleontological proxies determined in surface sediments allow to characterize the modern (riverine) terrigenous sediment input. AMS-14C dated sediment cores from the Ob and Yenisei estuaries and the adjacent inner Kara Sea were investigated to determine the terrigenous sediment fluxes and their relationship to paleoenvironmental changes. The variability of sediment fluxes during Holocene times is related to the post-glacial sea-level rise and changes in river discharge and coastal erosion input. Whereas during the late/middle Holocene most of the terrigenous sediments were deposited in the estuaries and the areas directly off the estuaries, huge amounts of sediments accumulated on the Kara Sea shelf farther north during the early Holocene before about 9 cal kyr BP. The maximum accumulation at that time is related to the lowered sea level, increased coastal erosion, and increased river discharge. Based on sediment thickness charts, echograph profiles and sediment core data, we estimate an average Holocene (0-11 cal kyr BP) annual accumulation of 194,106 t/yr of total sediment for the whole Kara Sea. Based on late Holocene (modern) sediment accumulation in the estuaries, probably 12,106 t/yr of riverine suspended matter (i.e. about 30% of the input) may escape the marginal filter on a geological time scale and is transported onto the open Kara Sea shelf. The high-resolution magnetic susceptibility record of a Yenisei core suggests a short-term variability in Siberian climate and river discharge on a frequency of 300-700 yr. This variability may reflect natural cyclic climate variations to be seen in context with the interannual and interdecadal environmental changes recorded in the High Northern Latitudes over the last decades, such as the NAO/AO pattern. A major decrease in MS values starting near 2.5 cal kyr BP, being more pronounced during the last about 2 cal kyr BP, correlates with a cooling trend over Greenland as indicated in the GISP-2 Ice Core, extended sea-ice cover in the North Atlantic, and advances of glaciers in western Norway. Our still preliminary interpretation of the MS variability has to be proven by further MS records from additional cores as well as other high-resolution multi-proxy Arctic climate records.