Abbildung der Gemeinschaften im Oberflächensediment

Die Coccolithophoridengemeinschaften der Oberflächensedimente unterhalb der Fallen­

stationen lassen sich in Abhängigkeit von ihrer geographischen Position klar voneinander abgrenzen. In der Norwegensee dominiert E. huxleyi über C. pelagicus im Verhältnis 2,1 zu 1 (Abb. 24/25), während in der Grönlandsee das umgekehrte Verhältnis mit 1 zu 2,4 eine fünffach geringeren Akkumulation von Coccolithophoriden anzutreffen ist. Als einzige andere Arten kommen in sehr geringen Anteilen noch G. muellerae, C. leptoporus und S. pulchra vor. Der Vergleich mit den Gemeinschaften von 2500 J.v.h. bis heute (Abb. 24/25) kennzeichnet das rezente Bild als typisch für beide Regionen während des späten Holozäns.

In vergleichbarer Weise spiegeln auch die Gemeinschaften der flachhängenden Sink­

stoff-Fallen die regionalen Unterschiede wider (Kap. 4.1.2). Bei Vernachlässigung der nicht erhaltungsfähigen Arten C. hyalinus und A. robusta zeigen sich insbesondere für die OG 4 mit dem E. huxleyi - C. pe/agicus-Verhältnis von 1 zu 2,2 und für die NB 6 mit dem Verhältnis von 3,4 zu 1 nahezu identische Artenverhältnisse zu den Sedimenlgemeinschaften (Abb. 36). Die OG 5 weicht in ihrer Artenzusammensetzung geringfügig von der der OG 4 und der Sedimentgemeinschaft der Grönlandsee ab, läßt sich aber dennoch klar von der NB 6 und dem dort unterlagernden Sediment abgrenzen. Wesentlich größer sind hingegen die Unter­

schiede zu den Gemeinschaften im Plankton. Auch läßt sich das pelagische Signal der flachhängenden Fallen nicht einfach durch die Wassersäule ins Sediment verfolgen. Der Einfluß von Resuspension und Lateraltransport, speziell für die Sinkstoff-Fallen der Grönlandsee, verhindert dies. Nur anhand der Artenverhältnisse würde sich daher für die Abbildung lebender Coccolithophoridengemeinschaften im Sediment folgendes Schema ableiten:

c

..

I Oberflächensediment I 2571 m Wassertiefe _J

1

Abb. 36: Vergleich der Artenverhältnisse: 1) der lebenden Gemeinschaften im langjährigen Mittel, 2) der Sinkstoff-Fallen OG 4/5 und NB 6 aus 500 m und 2300 bzw. 3000 m Wassertiefe im Jahresmittel mit 3) dem unterlagemden Oberflächensediment.

Bei der Umwandlung zu Sinkgemeinschaften wird bereits ein Großteil der fragilen Arten zerstört und besonders in der Grönlandsee nur sporadisch in den Sinkbereich überliefert.

Mit der Ausnahme von C. hyalinus (Kap. 4.1.3) reichert sich nahezu ausschließlich der stabile C.pelagicus auf Kosten aller anderen Arten einschließlich E. huxleyi bei der Umwandlung zu den Sinkgemeinschaften relativ an. Um das Artenverhältnis der Sedimentgemeinschaften erklären zu können, scheinen im langjährigen Mittel die Sinkgemeinschaften der oberen Wassersäule ohne weitere gravierende Veränderungen zu sedimentieren. Für die Region der Grönlandsee würden demnach Phasen mit hohen Anteilen von resuspendiertem und lateral

. l

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advektiertem Material zwar für den beobachteten Zeitraum ihr Abbild innerhalb der tiefhän­

genden Fallen finden, aber für die Akkumulation der Gemeinschaften am Meeresboden v ernachlässigbar sein. In der Norwegensee würden hingegen selbst die nachgewiesenen Umlagerungsprozesse die Zusammensetzung der Gemeinschaften nicht verfälschen, da das umgelagerte Material im langjährigen Mittel hauptsächlich lokalen Ursprungs zu sein scheint (Kap . 4.1.4).

Ohne die Berücksichtigung von tatsächlichen Quantitäten ist es daher möglich, einen Zusammenhang zwischen Sinkgemeinschaften als stark verändertes aber reales Abbild der lebenden Gemeinschaften und Sedirnentgemeinschaften abzuleiten. Der Vergleich von Flüssen mit Akkumulation weist aber für den untersuchten Zeitraum erhebliche Diskrepanzen auf (Abb. 37). Für die untersuchten Fallen zeigt sich, daß die erfaßten Coccolithophoridenflüsse in 500 m und 1000 m Wassertiefe viel zu gering sind, um die Akkumulation im Sediment zu erklären. So ist die Coccolithophoridenakkumulation in der Grönlandsee um ca. das 17-fache höher als der Fluß in 500 m Wassertiefe. Für die Norwegensee zeigt sich eine etwas geringere Diskrepanz mit einer ca. siebenfach höheren Akkumulation. Erst der Einfluß von Resuspension und Lateraltransport kann den Fluß in den tiefhängenden Fallen so stark erhöhen, daß in der Norwegensee mehr sedimentiert als akkumuliert wird. Nach den absoluten Coccolithopho­

ridenflüssen ist demnach für den untersuchten Zeitraum keine Bilanzierung der Cocco­

lithophoridensedimentation möglich.

0

SOOm lOOOm

2300m

Coccolithophoridenffuß/Akkumulation

loG4tsl

5000

-2 -1 [Mio. lnd. m y ]

10000 0

. ^.

i NB6 !

5000

2624m��

10000

: SOOm : lOOOm

3000m p-�3292m

Abb. 37: Vergleich von Coccolithophoridenflüssen der Sinkstoff-Fallen OG 4/5 und NB 6 mit der Cocco­

lithophoridenakkumulation aus dem unterlagemden Oberflächensedimentes.

Es stellt sich daher die Frage, ob es sich bei den Sedimentgemeinschaften von Grönlandsee und Norwegensee um ein verzerrtes und verarmtes Abbild der lebenden

Gemein-\

schaften handelt, wie es die Interpretation der Artenverhältnisse nahelegt, oder um mehrfach umgelagerte Transportgemeinschaften, wie es der Vergleich von Flüssen aus Sinkstoffallen und Sedimentakkumulation andeutet?

l) Es hat sich gezeigt, daß Artenverhältnisse allgemein wesentlich konservativer sowie von methodischen Fehlern weniger beeinflußt sind als Gesamtflüsse und so eine sehr verläßliche Interpretationsbasis darstellen. Auf der anderen Seite sind stark schwankende absolute Häufigkeiten ein gewohntes Bild für Coccolithophoriden im Europäischen Nordmeer (Samtleben et aJ. im Druck). Es ist daher möglich, daß in anderen Jahren wesentlich größere Coccolithophoridenflüsse erreicht werden.

2) Nicht nur die Zelldichte lebender Coccolithophoridengemeinschaften, sondern primär die Verpackung in Transportvehikel ist für eine Überlieferung in die Sinkgemeinschaften von Bedeutung. Damit kann auch die Kontrolle des Phytoplanktons durch das Zooplankton die Sedimentation wesentlich beeinflussen. Diese unterliegt ihrerseits beträchtlichen Schwankungen (Wassmann et al. 1991).

3) Generell ist ein Vergleich von Quantitäten aus der Wassersäule und dem Sediment auf Grund der unterschiedlichen Betrachtungszeiträume nur eingeschränkt möglich. Während sich im Sinkbereich die absoluten Flüsse von Grönlandsee und Norwegensee mit Faktoren bis über 40 voneinander unterscheiden, ist die Akkumulation von Coccolithophoriden im Sediment unterhalb der NB 6 nur um etwas mehr als den Faktor vier größer als in der Grönlandsee.

Die um eine Dimension geringeren Unterschiede in den Sedimenten machen deutlich, daß ein Vergleich basierend auf wenigen untersuchten Jahren in der Wassersäule nur im Ausnahme­

fall ein charakteristisches Bild für die Akkumulation über Jahrhunderte in den Sedimenten ergeben kann.

Es wird daher abgeleitet, daß die Sedimentgemeinschaften trotz starker episodischer Beeinflussung durch Resuspension und Lateraltransport das reliktische Abbild der lebenden Gemeinschaften darstellen. Besonders in der Norwegensee scheint zwar die laterale Advektion einen nicht unerheblichen Beitrag zur Coccolithophoridensedimentation zu leisten, aber durch die ähnliche Zusammensetzung der transportierten Gemeinschaften das pelagische Signal eher noch zu verstärken.

Generell findet für Diatomeen (Kohly 1994), Radiolarien (Schröder-Ritzrau 1994) und Coccolithophoriden eine selektive An- bzw. Abreicherung von Arten auf Grund der spezi­

fischen Bauweise statt. Trotz der dadurch bedingten Verzemmg des pelagischen Signals zeigen die Gemeinschaften der Oberflächensedimente charakteristische Übereinstimmungen zu den Artenvergesellschaftungen der Sinkstoff-Fallen. Eine Differenzierung der Seegebiete ist somit von allen Planktongruppen anhand der Artenverhältnisse möglich.

Im Gegensatz zu Coccolithophoriden sind die Jahresflüsse von Diatomeen und Radio­

larien in den flachhängenden Fallen meistens größer als die Akkumulation im

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flächensediment (Kohly 1994, Schröder-Ritzrau 1994). Von den Diatomeenflüssen in 500 m Tiefe werden unter Berücksichtigung einer allgemeinen Kieselsäurelösung zwischen 73 % (NB 6) und 5,2 % (OG 5) im Sediment akkumuliert (Kohly 1994). Radiolarien zeigen eine bessere Überlieferung mit bis zu 73 % (NB 6) und bis 14 % (OG 5) Akkumulation des Jahresflusses (Schröder-Ritzrau 1994). Ohne den Eintrag von lateral advektiertem Material würde sich für Diatomeen und Radiolarien die Diskrepanz von sedimentierten und akku­

mulierten Häufigkeiten noch wesentlich verstärken. Trotz der größeren Sedimentation von D iatomeen und Radiolarien in der Grönlandsee ist aber die Überlieferung im Oberflächen­

sediment geringer als in der Norwegensee. Die Menge des erhaltenen kieseligen Materials wird wesentlich durch die allgemeine Sedirnentationsrate bedingt. Diese ist im Lofotenbecken um 30 % höher als in der Grönlandsee, so daß dort eine schnellere Einbettung und damit eine bessere Erhaltung ermöglicht wird. Die Verzerrung des pelagischen Signals ist demnach auch für die kieseligen Planktongruppen in der Grönlandsee größer als in der Norwegensee. Da Coccolithophoriden nicht in gleichem Maße der Lösung unterliegen, ist ihre Akkumulation weniger von einer schnellen Einbettung abhängig.