Geoökologie

Abgeschlossene Arbeiten des Jahres 2006

Verbreitung holozäner Tephren in Nordwesteuropa
(Diplomarbeit Magnus Johansson, Oktober 2006)

Diplomstudiengang Geographie der Leibniz Universität Hannover: 104 S. (Zweitgutachter)

Tephralagen sind als isochrone Leithorizonte von großer Bedeutung, insbesondere für die spätquartäre Stratigraphie. Mit Hilfe von Ascheschichten können weit voneinander entfernte Fundorte mit einander korreliert und präzise datiert werden. Die Zuordnung der Aschefunde erfolgte früher anhand der stratigraphischen Position und petrographischer Kriterien. Heute wird eine gefundene Aschelage üblicherweise aufgrund der chemischen Zusammensetzung ihrer vulkanischen Gläser mit einer Elektronenstrahlmikrosondenanalyse identifiziert.

Diese Arbeit gibt eine Übersicht über die während des späten Quartärs aktiven Vulkangebiete Europas. Viele der Vulkane bzw. Vulkangebiete zeigen seit einigen hundert oder gar ein paar tausend Jahren keine Aktivität mehr und werden daher als erloschen angesehen. Geologisch gesehen ist diese sehr kurze Inaktivität eher als temporäre Ruhephase eines oft noch aktiven Vulkansystems zu bewerten. Ein weiterer Ausbruch könnte ohne Weiteres auch nach mehreren 100.000 Jahren Pause noch erfolgen. Daher werden in dieser Arbeit auch die - zur Zeit nicht aktiven - Vulkangebiete Eifel und Massif Central aufgeführt. Aus der geographischen Lage der explosiven europäischen Eruptionszentren im Verhältnis zum Untersuchungsgebiet und den großregionalen klimatischen Bedingungen resultieren einige wahrscheinliche Liefergebiete vulkanischer Aschen.

Im Laufe der Arbeit wurde gezeigt, dass für Nordwesteuropa relevante Quellen weit verbreiteter holozäner Aschelagen folgende Gebiete sind: das Massif Central (Chaine de Puys), die Vulkaneifel (Laacher See) sowie die beiden Vulkaninsel Island und Jan Mayen im nördlichen Atlantik. Die meisten gefundenen Aschehorizonte sind dem isländischen Vulkanismus und nur wenige dem Laacher See oder Jan Mayen zuzuordnen. Ablagerungen des franzözischen Vulkanismus sind in der untersuchten Region nicht belegt. Auf der Grundlage einer ausführlichen Literaturrecherche wurden Daten zur Verbreitung der Aschefahnen dieser bekannten europäischen Eruptionen zusammengetragen und miteinander verglichen. Das aktuelle Bild der Verbreitung einiger Tephralagen wurde daraufhin überprüft und teilweise ergänzt bzw. widerlegt.

Es konnte gezeigt werden, dass die Ablagerungsräume einerseits mit der Eruptionsart und -größe, andererseits auch mit den heute vorherrschenden Windsystemen korreliert werden können. Die Ablagerungen der untersuchten Eruptionen lassen sich auf der Grundlage der heutigen klimatischen Zirkulation auf der Nordhemisphäre zumeist gut erklären. Bei einigen der Aschelagen gestaltet sich das Erstellen eines plausiblen Ablagerungsbildes schwierig, denn sie sind an sehr wenigen Fundorten nachgewiesen worden. Andere weisen große Lücken in ihrer Verbreitung auf. In beiden Fällen sind weitere Funde nötig, um den tatsächlichen Verlauf der Aschefahnen zu klären. Insgesamt konnten jedoch für die meisten der untersuchten Eruptionen die Verbreitungsgebiete unter Berücksichtigung der Eruptionsdynamik und Kenntnissen zu den vorherrschenden Windsystemen den Fundorten gut zugeordnet werden.

Im praktischen Teil der Arbeit wurden an Proben der Laacher See Tephra (LST) von drei Fundorten des südlichen Ostseeraumes Mikrosondenanalysen durchgeführt. Die in den untersuchten Proben vorhandenen drei Laacher See-Eruptionsphasen konnten an ihrem Chemismus identifiziert werden. Aus den Ergebnissen der Analysen wurden Schlussfolgerungen zur Verbreitung einzelner Ausbruchsphasen der Laacher See-Eruption gezogen.

Alle für die durchgeführten Analysen und zur Identifizierung von Tephra notwendigen Grundlagen wie beispielsweise verschiedene Präparations- und Nachweisverfahren oder die Funktion der benutzten Mikrosonde werden in einem theoretischen Teil ausführlich erläutert. Des Weiteren werden die Qualität der Analysen, Nachweisgrenzen und mögliche Fehlerquellen besprochen.

Untersuchungen zur Diasporenpersistenz in Bodenablagerungen verschiedener Zeitstufen des Klosters Chorin / Land Brandenburg.
(Diplomarbeit Maria John, Januar 2006)

Diplomstudiengang Agrarökologie der Universität Rostock: 75 S. (Zweitgutachter)

Nachdem über mehrere Jahre in Folge von Gestaltungs- und Sanierungsmaßnahmen ein spontanes Auftreten von sonst nicht auf dem Gelände des Klosters Chorin befindlichen Pflanzen beobachtet wurde, fanden in den Jahren 2003 und 2004 gezielte Untersuchungen zur Diasporenpersistenz im Boden statt. Als Untersuchungsmethoden kamen sowohl Auskeimungsversuche als auch die Analyse durch Auswaschung gewonnener Makroreste zur Anwendung.

Neben einer Kartierung der aktuellen Flora und der Beprobung des Oberbodens als Vergleichsgrundlage wurden an insgesamt 7 Standorten Bodenprofile in verschiedenen Tiefen beprobt. Bei den Untersuchungen konnten insgesamt 93 Pflanzenarten ermittelt werden, die mit Hilfe von Ähnlichkeitsanalysen, pflanzensoziologischer und ökologischer Parameter auf mögliche Differenzierungen bzw. Gruppierungen hinsichtlich ihrer Verteilung im Boden untersucht wurden. Im Ergebnis konnten für die Bodentiefe von 0 bis 100 cm aufgrund von Bioturbation, Perkolation und baulicher Tätigkeiten im Bereich des Klosters nur geringfügige standörtliche Unterschiede festgestellt werden. Eine zeitliche Abgrenzung einzelner Horizonte innerhalb dieser oberen Bodenzone war nicht möglich. In einer Probe keimten aus einer Tiefe von 100 bis 120 cm mehrere Pflanzen der Arten Mentha verticillata und Fallopia convolvulus. Es wird als sicher erachtet, dass die Diasporen einem subfossilen Humushorizont entstammen, der einer mitteralterlichen bzw. frühneuzeitlichen Entstehung zugeordnet werden kann. Für die Diasporen entspricht das einer Lebensfähigkeit von 350 - 600 Jahren.