Petrography and geochemistry of organic matter in Triassic and Cretaceous sediments from the Wombat and Exmouth Plateau

Triassic (Carnian-Rhaetian) continental margin sediments from the Wombat Plateau off northwest Australia (Sites 759, 760, 761, and 764) contain mainly detrital organic matter of terrestrial higher plant origin. Although deposited in a nearshore deltaic environment, little liptinitic material was preserved. The dominant vitrinites and inertinites are hydrogen-lean, and the small quantities of extractable bitumen contain w-alkanes and bacterial hopanoid hydrocarbons as the most dominant single gas-chromatography-amenable compounds. Lower Cretaceous sediments on the central Exmouth Plateau (Sites 762 and 763) farther south in general have an organic matter composition similar to that in the Wombat Plateau sediments with the exception of a smaller particle size of vitrinites and inertinites, indicating more distal transport and probably deposition in deeper water. Nevertheless, organic matter preservation is slightly better than in the Triassic sediments. Long-chain fatty acids, as well as aliphatic ketones and alcohols, are common constituents in the Lower Cretaceous sediments in addition to n-alkanes and hopanoid hydrocarbons. Thin, black shale layers at the Cenomanian/Turonian boundary, although present at several sites (Sites 762 and 763 on the Exmouth Plateau, Site 765 in the Argo Abyssal Plain, and Site 766 on the continental margin of the Gascoyne Abyssal Plain), are particularly enriched in organic matter only at Site 763 (up to 26%). These organic-matter-rich layers contain mainly bituminite of probable fecal-pellet origin. Considering the high organic carbon content, the moderate hydrogen indices of 350-450 milligrams of hydrocarbon-type material per gram of Corg, the maceral composition, and the low sedimentation rates in the middle Cretaceous, we suggest that these black shales were accumulated in an area of oxygen-depleted bottom-water mass (oceanwide reduced circulation?) underlying an oxygen-rich water column (in which most of the primary biomass other than fecal pellets is destroyed) and a zone of relatively high bioproductivity. Differences in organic matter accumulation at the Cenomanian/Turonian boundary at different sites off northwest Australia are ascribed to regional variations in primary bioproductivity.

Ecological investigations in the wadden area off Borkum, East Frisian Islands, Germany

Die Bodentiergemeinschaft des Wattenmeeres ist von Frühjahr bis Herbst eines jeden Jahres durch extrem hohe Dichten von Jungtieren charakterisiert. Die Kenntnisse über die Ansiedlung von fplanktischen Larven im Wattenmeer, sowie die Dynamik postlarvaler Stadien sind aufgrund der üblicherweise verwendeten, großen Siebmaschenweiten gering. Gerade aber diesen Altersstadien kommt möglicherweise eine besondere Stellung im Energiefluß des Wattenmeeres zu. An 5 Stationen (von NWL bis HWL, B1-B5) im Rückseitenwatt der ostfriesischen Insel Borkum wurden 1986 Ansiedlung, räumliche Verteilung, Wachstum, Mortalität und Produktion der Altersklasse 0 von Macoma balthica, Mya arenaria und Cerastoderma edule untersucht. Um die Ansiedlung der planktotrophen Larven dieser Arten zu beschreiben, wurden ihre Dichten in Plankton und Bodenproben miteinander verglichen. Die Untersuchungen zur Dynamik der benthischen Stadien wurden mit zwei in der Probenfläche und der Siebmaschenweite unterschiedlichen Probenserien durchgeführt. Die Drift postlarvaler Stadien wurde durch bodennahe Planktonfänge innerhalb des Eulitorals nachgewiesen. Parallel zu den Untersuchungen an der Endofauna wurden das Vorkommen und die Größe epibenthischer Räuber im Untersuchungsgebiet erfaßt. Die Hauptansiedlung von M. balthica- und M. arenaria-Larven erfolgte nahezu gleichzeitig Ende Mai/Anfang Juni. Die meisten Larven beider Arten gingen an der prielnächsten (tiefsten) Station (B1) zum Bodenleben über, gefolgt von der nächst höher gelegenen Station B2. Während frühe Bodenstadien von M. arenaria nicht im oberen Bereich des Watts (B3,B4) gefunden wurden, ist eine geringfügige Erstansiedlung von M. balthica in diesem Gebiet nicht auszuschließen. Ein die Ansiedlung limitierender Einfluß der relativ dichten Mya arenaria-Siedlung an den Stationen B1 und B2 sowie der Alttiere von M. balthica konnte nicht festgestellt werden. Die Ähnlichkeit des Ansiedlungsprozesses bei beiden Arten, die sich im Zahlenverhältnis Larvenangebot zu Anzahl der ersten Bodenstadien widerspiegelt, kann ein Hinweis auf eine überwiegend passive Ansiedlung der Larven am Boden sein. Der Ort der Hauptansiedlung von C. edule wurde durch den Transekt nicht erfaßt. Die Station B2 war zwar durch ein Herzmuschelfeld charakterisiert, dieses war aber nach zwei Eiswintern nahezu vollständig eliminiert. Der Abundanz der planktischen Larven zufolge war der Hauptansiedlungszeitraum ebenfalls Ende Mai/Anfang Juni. Zu dieser Zeit wurden nur vereinzelt frühe Bodenstadien an den Stationen B1 und B2 gefunden, keine an den Stationen B3 und B4. Während die frühen postlarvalen Stadien von M. arenaria überwiegend am Ort der Ansiedlung blieben, verbreiteten sich die von M. balthica bis in den oberen Bereich des Untersuchungsgebietes (B3-B5). Analog zu der Besiedlung dieser Gebiete durch postlarvale M. balthica wurde die im Verlauf des Untersuchungsjahres stattfindende Kolonisierung der Station B1 durch C. edule ebenfalls postlarvalem Transport zugeschrieben. Demzufolge spielt bei beiden Muschelarten postlarvaler Transport eine wichtige Rolle bei der Besiedlung von Habitaten. Planktonfänge innerhalb der bodennahen Wasserschicht bestätigten, daß im Untersuchungsgebiet M. balthica die am stärksten verdriftende Muschelart war, gefolgt von C. edule. Mortalität, Wachstum, mittlere Biomasse, Produktion und P/B-Verhältnis wurden für M. balthica an den Stationen B1, B3 und B4 sowie für M. arenaria an der Station B1 bestimmt. Wachstum und damit auch Produktion beider Arten erwiesen sich hier - wie an den höher gelegen Stationen (nur M. balthica) - als durch größenselektiven Feinddruck beeinflußt. Der Effekt postlarvalen Transports auf Wachstum wird diskutiert. Übergreifend über die auf Artebene diskutierten Ergebnisse wird die Bedeutung der Dispersion postlarvaler Stadien und die Wirkung epibenthischen Feinddrucks im Wattenmeer erörtert. Der Vergleich postlarvalen Transportes mit der Dispersion planktischer Larvenstadien, der Dispersion von Meiofauna und der Mobilität adulter Stadien der Makrofauna verdeutlicht, daß es sich hierbei um eine Strategie handeln kann, innerhalb eines unvorhersagbaren Biotops freiwerdende Ressourcen zu nutzen und dadurch Konkurrenz zu vermeiden. Es wird die Hypothese aufgestellt, daß Initialansiedlung und Immigration einerseits sowie Feinddruck und Emigration andererseits einen Regelkreis darstellen, der in verschiedenen Teilbereichen des Watts mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abläuft.

Biogenic and terrigeneous components in ODP Leg 108 holes

Five Ocean Drilling Program sites (657-661), which form a north-south transect off the western periphery of the Sahara, were selected to measure the long-term history of Saharan/Sahelian dust flux and fluvial sediment discharge and the fluxes of marine CaCO3 and opal over the last 8 m.y. Sites 658 and 659 served for high-resolution studies, and Sites 657, 660, and 661 for insights into the spatial patterns of dust flux. The nearshore mean flux of opal off Cap Blanc (21 °N) showed an abrupt increase about 3 Ma that appears to reflect the main onset of coastal upwelling fertility and enhanced trade winds. At the same time, the input of river-borne clay strongly decreased, suggesting a dry up of the central Saharan rivers. Later, marked short-lived spikes of clay and opal may indicate ongoing ephemeral pulses of fluvial runoff linked to peak interglacial stages. Given the zonal dust discharge centered near 18 °N at Site 659, the aridification of the south Sahara and Sahel increased in several steps: at 4.6, 4.3, and especially at 4.0, 3.6, and 2.1 Ma, and again, at 0.8 Ma. The late Miocene and earliest Pliocene were humid. Although the central and north Saharan climate appears to be linked to the glaciation history of the Northern Hemisphere, the long-term aridification further south followed a different schedule. The spatial distribution of quartz accumulation suggests that the dust outbreaks linked to the Intertropical Convergence Zone during summer did not shift in latitude back to 4.0 Ma, at least. The short-term variations of dust output over the last 0.5 m.y. followed orbital scale pulses with a strong precessional signal, showing a link of Sahelian humidity changes to the variation of sea-surface temperature and evaporation in the tropical Atlantic.