Sedimentary lipids and palynomorphs of sediment core ABC26 from the Eastern Mediterranean

Selective degradation of organic matter in sediments is important for reconstructing past environments and understanding the carbon cycle. Here, we report on compositional changes between and within lipid classes and kerogen types (represented by palynomorph groups) in relation to the organic matter flux to the sea floor and oxidation state of the sediments since the early Holocene for central Eastern Mediterranean site ABC26. This includes the initially oxic but nowadays anoxic presapropelic interval, the still unoxidised lower part of the organic rich S1 sapropel, its postdepositionally oxidised and nowadays organic-poor upper part as well as the overlying postsapropelic sediments which have always been oxic. A general ~ 2.3 times increase in terrestrial and marine input during sapropel formation is estimated on the basis of the total organic carbon (TOC), pollen, spore, dinoflagellate cyst, n-alkane, n-alkanol and n-alkanoic acid concentration changes in the unoxidised part of the sapropel. The long-chain alkenones, 1,15 diols and keto-ols, loliolides and sterols indicate that some plankton groups, notably dinoflagellates, may have increased much more. Apart from the terrestrial and surface water contributions to the sedimentary organic matter, anomalous distributions and preservation of some C23-C27 alkanes, alkanols and alkanoic acids have been observed, which are interpreted as a contribution by organisms living in situ. Comparison of the unoxidised S1 sapropel with the overlying oxidised sapropel and the organic matter concentration profiles in the oxidised postsapropelic sediments demonstrates strong and highly selective aerobic degradation of lipids and palynomorphs. There seems to be a fundamental difference in degradation kinetics between lipids and pollen which may be possibly related with the absence of sorptive preservation as a protective mechanism for palynomorph degradation. The n-alkanes, Impagidinium, and Nematosphaeropsis are clearly more resistant than TOC. The n-alkanols and n-carboxylic acids are about equally resistant whereas the pollen, all other dinoflagellate cysts and other lipids appear to degrade considerably faster, which questions the practice of normalising to TOC without taking diagenesis into account. Selective degradation also modifies the relative distributions within lipid classes, whereby the longer-chain alkanes, alcohols and fatty acids disappear faster than their shorter-chain equivalents. Accordingly, interpretation of lipid and palynomorph assemblages in terms of pre- or syndepositional environmental change should be done carefully when proper knowledge of the postdepositional preservation history is absent. Two lipid-based preservation proxies are tested the diol-keto-ol oxidation index based on the 1,15C30 diol and keto-ols (DOXI) and the alcohol preservation index (API) whereby the former seems to be the most promising.

Pollen and macrofossils profiles and age determination from three cores in Northeastern Kansas, U.S.A.

Two marshes near Muscotah and Arrington, Atchison County, northeastern Kansas, yielded a pollen sequence covering the last 25,000 yrs of vegetation development. The earliest pollen spectra are comparable with surface pollen spectra from southern Saskatchewan and southeastern Manitoba and might indicate a rather open vegetation but with some pine, spruce, and birch as the most important tree species, with local stands of alder and willow. This type of vegetation changed about 23,000 yrs ago to a spruce forest, which prevailed in the region until at least 15,000 yrs ago. Because of a hiatus, the vegetation changes resulting in the spread of a mixed deciduous forest and prairie, which was present in the region from 11,000 to 9,000 yrs ago, remain unknown. Prairie vegetation, with perhaps a few trees along the valleys, covered the region until about 5,000 yrs ago, when a re-expansion of deciduous trees began in the lowlands.

Pollen and spore counts, influx rates and concentrations at DSDP Hole 64-480

Preliminary analyses of 56 samples from the upper 49 meters of Hole 480 (Cores 1-11) show marked changes in pollen frequencies and concentrations. The largely varved cores (1, 2, 3, 10, and 11) are characterized by low concentrations and pollen types such as Gramineae, Low-spine Compositae and Cheno/Ams. The largely homogeneous section (Cores 3 through 10) contains higher pollen concentrations and is dominated by TCT (probably Juniperus) and Artemisia. Picea pollen is also present in this section. The record as a whole is thought to represent most of the last glacial cycle.

Pollen records of 11 profiles from Wendland in northern Germany

1) Ingesamt 11 Profile aus sechs Mooren und Seen im Gebiet des Hannoverschen Wendlandes wurden pollenanalytisch untersucht. Die Ablagerungen umfassen den Zeitraum vom Beginn der Älteren Tundrenzeit bis zur Gegenwart. 2) Die Waldgeschichte des Hannoverschen Wendlandes weist teils Merkmale der atlantisch geprägten Gebiete Nordwestdeutschlands, teils solche des kontinental beeinflußten nordostdeutschen Raumes auf und nimmt damit eine Zwischenstellung ein. 3) Die Kiefer wandert zu Beginn der Allerödzeit ein, d.h. später als im mecklenburgisch-märkischen Gebiet und im mitteldeutschen Trockengebiet. Im Verlauf der Allerödzeit bildeten sich hier wie dort lichte Kiefern-Birken-Wälder aus. 4) In der Jüngeren Tundrenzeit fand zunächst nur eine geringe Auflichtung der Wälder statt, und die Kiefer überwog weiterhin. Erst im späteren Verlauf dieser stadialen Phase breitete sich die Birke aus und verdrängte die Kiefer. Der späte Rückgang der Kiefer stellt eine Parallele zu der Entwicklung in Südostmecklenburg und in der Altmark dar. Die Abgrenzung dieser Phasen in der Jüngeren Tundrenzeit ist durch eine 14C-Datierung gesichert. 5) Noch im Atlantikum ähneln die Diagramme aus dem Gartower Talsandgebiet im Osten des Wendlandes in ihren hohen Kiefernanteilen denen der Sandergebiete in Brandenburg. Die Diagramme aus dem Moränengebiet des westlichen Wendlandes schließen dagegen mehr an die der östlichen Lüneburger Heide und des Hamburger Gebietes an. Dieser Unterschied wird auf edaphische Unterschiede zurückgeführt. 6) Seit dem frühen Subboreal glich auch die Vegetation des Gartower Gebietes mehr den buchenarmen Waldgesellschaften auf sauren Sandböden, wie sie im atlantischen Westen vorkommen. Die Kiefern sind fast ganz aus dem Waldbild verschwunden, wobei der rasche Rückgang zu Beginn des Subboreals sicher zu einem wesentlichen Teil vom Menschen beeinflusst worden ist. Die anschließende kiefernarme Zeit dauerte im gesamten Wendland bis zum Beginn der Kieferaufforstungen in der Neuzeit. 7) In allen untersuchten Diagrammen ist etwa seit dem Subboreal eine Besiedlung nachzuweisen. Diese muß im Osten des Wendlandes intensiver gewesen sein als im Westen. Es lassen sich Phasen geringer und intensiver Besiedlung nachweisen. 8) Seit Beginn des Subboreals ist das Waldbild schon so stark vom Menschen beeinflusst, dass die Ausbreitungsgeschichte der Laubwaldarten nicht ohne Berücksichtigung der Siedlungsphasen diskutiert werden kann. Besonders im Westen bestand eine ausgedehnte Lindenphase, die durch eine Siedlungszeit (Bronzezeit) beendet wurde. Beim folgenden Rückgang der Siedlungsintensität breitet sich bevorzugt die Hainbuche aus, die dann bei der nächsten Besiedlungsphase (Eisenzeit) zurückging. Erst danach erfolgte die maximale Rotbuchenausbreitung, die nur im Westteil des Wendlandes bedeutende Ausmaße zeigte, während im Ostteil rot- und hainbuchenreiche Eichenwälder entstanden. 9) Seit Beginn der mittelalterlichen Besiedlung ist dann der Eingriff des Menschen so stark gewesen, dass die edaphisch bedingten Unterschiede zwischen Moränen- und Sandergebieten im Pollenspektrum verwischt wurden. Sowohl die buchenreichen Wälder des westlichen als auch die buchenarmen Wälder des mittleren und des östlichen Teilgebietes müssen zu fast reinen Eichenwäldern geworden sein. 10) Calluna-Heiden sind im östlichen Wendland schon in vorgeschichtlicher Zeit nachzuweisen. Im Mittelalter und in der Neuzeit treten sie im gesamten Wendland auf. Etwa im 18. und 19. Jahrhundert war die Ausdehnung der Heideflächen am größten. Erst danach wurden sie im Zuge der Kiefernaufforstungen bis auf geringe Reste verdrängt. 11) Während in der spätglazialen Vegetation Juniperus auftritt, ist der Wacholder sowohl in vorgeschichtlicher als auch in geschichtlicher Zeit - im Gegensatz zur Lüneburger Heide - wohl niemals ein Bestandteil der anthropogenen Calluna-Heiden gewesen.

Palynology on sediment profile Tso Kar in Ladakh

Palynological investigation of a 410 cm long core section from Tso Kar (33°10'N, 78°E, 4527 m a.s.l.), an alpine lake situated in the arid Ladakh area of NW India at the limit of the present-day Indian summer monsoon, was performed in order to reconstruct post-glacial regional vegetation and climate dynamics. The area was covered with alpine desert vegetation from ca. 15.2 to 14 kyr BP (1 kyr=1000 cal. years), reflecting dry and cold conditions. High influx values of long-distance transported Pinus sylvestris type pollen suggest prevailing air flow from the west and northwest. The spread of alpine meadow communities and local aquatic vegetation is a weak sign of climate amelioration after ca. 14 kyr BP. Pollen data (e.g. influx values of Pinus roxburghii type and Quercus) suggest that this was due to a strengthening of the summer monsoon and the reduced activity of westerly winds. The further spread of Artemisia and species-rich meadows occurred in response to improved moisture conditions between ca. 12.9 and 12.5 kyr BP. The subsequent change towards drier desert-steppe vegetation likely indicates more frequent westerly disturbances and associated snowfalls, which favoured the persistence of alpine meadows on edaphically moist sites. The spread of Chenopodiaceae-dominated vegetation associated with an extremely weak monsoon occurred at ca. 12.2-11.8 kyr BP during the Younger Dryas interstadial. A major increase in humidity is inferred from the development of Artemisia-dominated steppe and wet alpine meadows with Gentianaceae after the late glacial/early Holocene transition in response to the strengthening of the summer monsoon. Monsoonal influence reached maximum activity in the Tso Kar region between ca. 10.9 and 9.2 kyr BP. The subsequent development of the alpine meadow, steppe and desert-steppe vegetation points to a moderate reduction in the moisture supply, which can be linked to the weaker summer monsoon and the accompanying enhancement of the winter westerly flow from ca. 9.2 to 4.8 kyr BP. The highest water levels of Tso Kar around 8 kyr BP probably reflect combined effect of both monsoonal and westerly influence in the region. An abrupt shift towards aridity in the Tso Kar region occurred after ca. 4.8 kyr BP, as evidenced by an expansion of Chenopodiaceae-dominated desert-steppe. Low pollen influx values registered ca. 2.8-1.3 kyr BP suggest scarce vegetation cover and unfavourable growing conditions likely associated with a further weakening of the Indian Monsoon.

Early - Late Miocene palaeoclimate data and palaefloras of 48 samples from Southern China

Southern China, especially Yunnan, has undergone high tectonic activity caused by the uplift of Himalayan Mountains during the Neogene, which led to a fast changing palaeogeography. Previous study shows that Southern China has been influenced by the Asian Monsoon since at least the Early Miocene. However, it is yet not well understood how intense the Miocene monsoon system was. In the present study, 63 fossil floras of 16 localities from Southern China are compiled and evaluated for obtaining available information concerning floristic composition, stratigraphic age, sedimentology, etc. Based on such reliable information, selected mega- and micro-floras have been analysed with the coexistence approach to obtain quantitative palaeoclimate data. Visualization of climate results in maps shows a distinct spatial differentiation in Southern China during the Miocene. Higher seasonalities of temperature and precipitation occur in the north and south parts of Southern China, respectively. During the Miocene, most regions of Southern China and Europe were both warm and humid. Central Eurasia was likely to be an arid center, which gradually spread westward and eastward. Our data provide information about Miocene climate patterns in Southern China and about the evolution of these patterns throughout the Miocene, and is also crucial to unravel and understand the climatic signals of global cooling and tectonic uplift.

Pollen record from Blankensee, Germany

Lake Blankensee is filled with 14 m of late- and postglacial deposits, Lake Siethener See with 22,5 m. The lacustrine sedimentation begins in Lake Siethener See in the middle of the Alleröd with annual lamination which partly continues in the Younger Dryas. A 2 cm thick layer of the Laacher See tephra was found in both lakes, the Saksunarvatn tephra only in Lake Siethener See where the cool Rammelbeek-phase (Preboreal) could be shown. The youngest part of the sediment profiles is suspended drifting mud. Masses of Pediastrum (algae) indicate an increasing shoaling of Lake Blankensee after the Subboreal.

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.

List of plant species found on Victoria Island

While engaged in geoecological field work on Victoria Island, 277 new plants could be recorded for the vicinities of Holman, Cambridge Bay, Wellington Bay, Mt. Pelly, Richardson Islands, Hadley Bay, and Minto lnlet; 8 of them were new for Victoria Island, 6 for the western Canadian arctic archipelago.

Pollen and spores record, and paleotemperature reconstructions for mid-Holocene sediments of the Northwest Pacific

Sannai-Maruyama is one of the most famous and best-researched mid-Holocene (mid-Jomon) archaeological sites in Japan, because of a large community of people for a long period. Archaeological studies have shown that the Jomon people inhabited the Sannai-Maruyama site from 5.9-4.2 +/- 0.1 cal. kyr B.P. However, a continuous record of the terrestrial and marine environments around the site has not been available. Core KT05-7 PC-02, was recovered from Mutsu Bay, only 20 km from the site, for the reconstruction of high-resolution time series of environmental records, including sea surface temperature (SST). C37 alkenone SSTs showed clear fluctuations, with four periods of high (8.4-7.9, 7.0-5.9, 5.1-4.1, and 2.3-1.4 cal. kyr B.P.) and four of low (-8.4, 7.9-7.0, 5.9-5.1, and 4.1-2.3 cal. kyr B.P.) SST. Thus, each SST cycle lasted 1.0-2.0 kyr, and the amplitude of fluctuation was about 1.5-2.0 °C. Total organic carbon (TOC) and C37 alkenone contents, and the TOC/total nitrogen ratio indicate that marine biogenic production was low before 7.0 cal. kyr B.P., but was clearly increased between 5.9 and 4.0 cal. kyr B.P., because of stronger vertical mixing. During the period when the community at the site prospered (between 5.9 and 4.2 +/- 0.1 cal. kyr B.P.), the terrestrial climate was relatively warm. The high relative abundance of pollen of both Castanea and Quercus subgen. Cyclobalanopsis supports the interpretation that the local climate was optimal for human habitation. Between 5.9 and 5.1 cal. kyr B.P., in spite of warm terrestrial climates, the C37 alkenone SST was low; this apparent discrepancy may be attributed to the water column structure in the Tsugaru Strait, which differed from the modern condition. The evidence suggests that at about 5.9 cal. kyr B.P, high productivity of marine resources such as fish and shellfish and a warm terrestrial climate led to the establishment of a human community at the Sannai-Maruyama site. Then, at about 4.1 +/- 0.1 cal. kyr B.P., abrupt marine and terrestrial cooling, indicated by a decrease of about 2 °C in the C37 alkenone SST and an increase in pollen of taxa of cooler climates, led to a reduced terrestrial food supply, causing the people to abandon the site. The timing of the abandonment is consistent with the timing (around 4.0-4.3 cal. kyr B.P.) of the decline of civilizations in north Mesopotamia and along the Yangtze River. These findings suggest that a temperature rise of ~2 °C in this century as a result of global warming could have a great impact on the human community and especially on agriculture, despite the advances of contemporary society.