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Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 4710 Münster

Auf Blatt Münster ist das Münstersche Kreidebecken erfasst, das nach Süden vom Ausbiss des Ruhrkarbons begrenzt wird. Am südlichen Rand des Kartenausschnitts schließen sich die devonischen Gesteine des Rheinischen Schiefergebirges an. Im Münsterschen Kreidebecken werden die Bruchschollen des Grundgebirges von bis zu 2000 m mächtigen Schichtpaketen kreidezeitlicher Sedimente überlagert. Die Muldenstruktur bewirkt, dass vom zentralen Bereich des Beckens nach außen immer ältere Sedimentgesteine ausbeißen, d. h. dem Campan im Zentrum folgen Santon, Coniac, Turon und Cenoman am Beckenrand. Bei den Oberkreide-Sedimenten handelt es sich hauptsächlich um Kalk- und Mergelgesteine, die z. T. von quartären Lockersedimenten überdeckt sind. Neben Geschiebelehmen der Saale-kaltzeitlichen Grundmoräne sind Überlagerungen durch äolische und fluviatile Ablagerungen der Weichselkaltzeit weit verbreitet. Eine Besonderheit stellt der Münsterländer Hauptkieszug dar, der das Kreidebecken von Nordwest nach Südost quert und hier im Kartenblatt bei Münster erfasst ist. Der wallartige, schmale Rücken aus gut geschichteten Kiesen (Os) entstand durch Schmelzwässer des Drenthe-Stadials. Holozäne Fluss-, Moor- und Seeablagerungen treten flächenmäßig hinter den eiszeitlichen Relikten zurück. Die am Nordostrand sehr stark aufgebogenen Sedimentschichten der Münsterschen Kreidesenke bilden den Kamm des Teutoburger Waldes, der in der Nordost-Ecke des Kartenblattes angeschnitten ist. Nach Süden wird das Kreidebecken von einem schmalen Streifen oberkarbonischer Ton- und Schluffsteine begrenzt. Dieses Ruhrkarbon markiert gleichzeitig auch die Grenze zum Rheinischen Schiefergebirge im Süden. Das Rheinische Schiefergebirge zählt zu den Mittelgebirgen aus verfaltetem und verschiefertem Paläozoikum. Im Kartenausschnitt ist mit dem Sauerland der nördlichste Teil des Schiefergebirges angeschnitten. Devonische Sedimentgesteine (hauptsächlich mitteldevonische Tonschiefer und Sandsteine) bestimmen das Bild. Auffällig sind zudem die Einschaltungen von Vulkaniten: der Begriff Hauptgrünstein bezeichnet im Sauerland die Abfolge von Diabasen und Schalsteinen (geschieferte Diabas- und Keratophyrtuffe) mit eingeschalteten Sedimentlagen. Im Sauerland können von West nach Ost folgende Einzelstrukturen unterschieden werden: Remscheider Sattel, Lüdenscheider Mulde, Ebbe-Sattel sowie Attendorn-Elsper Mulde. Während in den Sattelstrukturen ältere Sedimente des Unterdevons (Ems, Siegen) zu Tage treten, sind in den Synklinalen jüngere Ablagerungen erhalten geblieben, wie Oberdevon und Unterkarbon in der Attendorn-Elsper Mulde. Neben der Legende, die über Alter, Genese und Petrographie der dargestellten Einheiten informiert, gewährt ein geologischer Schnitt Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Das Nord-Süd-Profil schneidet die Münstersche Kreidesenke, das Ruhrkarbon und die devonischen Sedimentschichten des Rheinischen Schiefergebirges.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm, Teilprojekt: Adaptation Früher Hominini im Südlichen Teil des Ostafrikanischen Grabens

Nach über 150 Jahren umfangreicher Forschung zur Evolution früher Hominini und ihrer Umweltanpassungen sind immer noch grundlegende Fragen der Stammesgeschichte unserer Vorfahren offen. So sind die Ernährungsweisen früher (größer als 2.0 Ma) Homo sp. und Paranthropus boisei und deren Entwicklung sowie ihre Adaption an ökologische und klimatische Bedingungen noch nicht geklärt. Dies ist auf die extrem seltenen älter als 2 Ma datierten Fossilfunde von Homo und P. boisei zurückzuführen. Des Weiteren ist wenig über die Paläoökologie von Hominini-Fundstellen im Süden des Ostafrikanischen Grabens (EAR), nahe des Überganges von großen Grass- zu Baumsavannen bekannt. In Ostafrika beschränken sich Rekonstruktionen der Ernährungsweisen von Homo und Paranthropus boisei auf Fossilien aus dem östlichen Ast des EAR. Isotopendaten deuten im Turkana Becken vor ca. 2 Ma auf zwei Gruppen mit deutlichen Unterschieden in ihrer Nahrungsaufnahme: P. boisei ernährte sich vorwiegend von C4-Biomasse, während Homo vermehrt C3-Ressourcen konsumierte. Die Paläoökologie dieser Region war durch gleichbleibend heiße Temperaturen mit einer Entwicklung zunehmend offener C4-Grasslandschaften, der heutigen Somali-Masai Savanne, geprägt. Im Gegensatz zu den gut untersuchten Bereichen in Kenia, werden im Rahmen dieses Projekts zwei Hominini-Fundstellen im wenig untersuchten südlichen Teil des EAR analysiert: (1) die Plio-Pleistozänen Chiwondo/Chitimwe Sedimente (Karonga Becken, N Malawi), welche Fossilien von H. rudolfensis und P. boisei (ca. 2.4 Ma) führen, und damit die einzige Hominini-Lokalität in der heutigen bewaldeten Sambesischen Savanne sind, und (2) die Pleistozänen mit H. erectus (ca. 0.7 Ma) assoziierten Manyara Ablagerungen (Manyara Becken, N Tansania) knapp nördlich des Übergangs zur heutigen C4-dominierten Somali-Masai Grasssavanne,.Das Projekt profitiert von exzellenten, auf Geochemie spezialisierten Einrichtungen, um die Adaption früher Hominini zu untersuchen: innovative Methoden der Clumped Isotope Geochemie und U-Pb-Datierung werden ebenso angewandt wie etablierte d13C, d18O und dD Isotopenmessungen. Besonders hervorzuheben sind auch die zur Verfügung stehenden Proxys: die Senckenberg-Sammlungen, die auch einen der ältesten Funde der Gattung Homo bereitstellen, ICDP Bohrkerne vom Lake Malawi, und im Verlauf des Projektes neu gewonnene Proben. Das Projekt beinhaltet drei Arbeitspakete: I) Ernährung von H. rudolfensis und P. boisei, II) Plio-Pleistozäne Paläotemperaturen des südostafrikanischen Savannen-Ökosystems und III) Plio-Pleistozäne Paläovegetation der Manyara Sedimente. Die Ergebnisse ermöglichen einen umfassenden und innovativen Vergleich von Paläotemperaturen, Ökosystem-Strukturen und früher Hominini-Ernährung über eine Baum- und Grasslandsavannengrenze in Südostafrika hinweg. Der notwenige geochronologische Rahmen wird durch U-Pb-Datierungen geschaffen; dies werden die ersten absoluten Alter für die bisher nur grob datierten Karonga Becken Sedimente sein

Forschergruppe (FOR) 2358: Mountain Exile Hypothesis - How humans benefited from and re-shaped African high altitude ecosystems during Quarternary climatic changes, Teilprojekt: Anthrosole der Bale Mountains - Archive für die Rekonstruktion der Besiedlungs-Chronologie und -Intensität sowie Interaktionen mit Feuer und der Zerstörung der Erica-Vegetation auf dem Sanetti-Plateau

In Projekt P2 werden wir die Chrolonolgie und Intensität der menschlichen Besiedelung der Bale-Mountains untersuchen und deren Auswirkungen auf die Entwaldung des Sanetti-Plateaus durch Feuer. Um diese Zusammenhänge zu untersuchen, werden wir uns auf folgende Punkte konzentrieren:1. In Zusammenarbeit mit Projekt P1 (Archäologie) werden wir Chronologie (mittels Radio-Kohlenstoff- und Optisch stimulierter Lumineszenz-Datierungen) und Art und Intensität der menschlichen Besiedelung untersuchen. Hierzu dienen Anthrosole unter Felsvorsprüngen und Höhlen als Archive und molekulare Marker als Landnutzungs-Indikatoren, wie z.B. Phosphor-Mapping (Birk et al. 2007), Benzolpolycarbonsäuren (Glaser et al. 1998) und Sterole und Gallensäuren als Fäkalbiomarker (Birk et al. 2012). 2. In Zusammenarbeit mit den Projekten P3 (Basis-Umweltdaten-Erhebung) und P7 (Erd-Käfer) werden wir typische Standortseigenschaften (Böden und Topographie) erhoben. Diese Daten erlauben uns die Rekonstruktion der ehemaligen Erica-Ausbreitung sowie von gegenwärtigen reellen und potenziellen Erica-Standorten. 3. Mit der gleichen Intension werden wir potenzielle molekulare Erica-Marker untersuchen wie z.B. Cutin und Suberin (Spielvogel et al. 2014), CuO lignin und Monosaccharide (Spielvogel et al. 2007; Eder et al. 2010), Phytolithe (Iriarte et al. 2010), n-Alkane, Stabilisotopen-Signaturen (Glaser und Zech 2005).Sollten keine Erica-spezifischen Biomarker gefunden werden, wenden wir Metabolomics-Techniken an, um zwischen Erica und Gras-Vegetation im Boden zu unterscheiden.4. Um mögliche Interaktionen zwischen der menschlichen Besiedelung und der zeitlichen und räumlichen Dynamik der Erica-Vegetation zu identifizieren, werden Sedimente von konkaven glazialen Ablagerungen auf dem Sanetti-Plateau mit den oben beschriebenen molekularen Markern untersucht. Wir gehen davon aus, dass die Chronologie und Intensität von Feuer die Dynamik der Erica-Vegetation bestimmt. In Zusammenarbeit mit P4 (Paleoökologie, Pollen) und P5 (Paleoclimatologie, 18O-Zucker) werden wir identifizieren, ob das Brennen der Erica-Standorte mehr durch die menschliche Besiedelung oder durch paläoklimatische Fluktuationen bestimmt wird.

The benthic foraminiferal community in a naturally CO2-rich coastal habitat of the southwestern Baltic Sea

It is expected that the calcification of foraminifera will be negatively affected by the ongoing acidification of the oceans. Compared to the open oceans, these organisms are subjected to much more adverse carbonate system conditions in coastal and estuarine environments such as the southwestern Baltic Sea, where benthic foraminifera are abundant. This study documents the seasonal changes of carbonate chemistry and the ensuing response of the foraminiferal community with bi-monthly resolution in Flensburg Fjord. In comparison to the surface pCO2, which is close to equilibrium with the atmosphere, we observed large seasonal fluctuations of pCO2 in the bottom and sediment pore waters. The sediment pore water pCO2 was constantly high during the entire year ranging from 1244 to 3324 µatm. Nevertheless, in contrast to the bottom water, sediment pore water was slightly supersaturated with respect to calcite as a consequence of higher alkalinity (AT) for most of the year. Foraminiferal assemblages were dominated by two calcareous species, Ammonia aomoriensis and Elphidium incertum, and the agglutinated Ammotium cassis. The one-year cycle was characterised by seasonal community shifts. Our results revealed that there is no dynamic response of foraminiferal population density and diversity to elevated sediment pore water pCO2. Surprisingly, the fluctuations of sediment pore water undersaturation (Omega calc) co-vary with the population densities of living Ammonia aomoriensis. Further, we observed that most of the tests of living calcifying foraminifera were intact. Only Ammonia aomorienis showed dissolution and recalcification structures on the tests, especially at undersaturated conditions. Therefore, the benthic community is subjected to high pCO2 and tolerates elevated levels as long as sediment pore water remains supersaturated. Model calculations inferred that increasing atmospheric CO2 concentrations will finally lead to a perennial undersaturation in sediment pore waters. Whereas benthic foraminifera indeed may cope with a high sediment pore water pCO2, the steady undersaturation of sediment pore waters would likely cause a significant higher mortality of the dominating Ammonia aomoriensis. This shift may eventually lead to changes in the benthic foraminiferal communities in Flensburg Fjord, as well as in other regions experiencing naturally undersaturated Omega calc levels.

Benthic biogeochemistry data from RV HEINCKE cruise HE582 to the German Bight, North Sea in late summer 2021

This dataset contains data from the RV Heincke cruise HE582 to the German Bight of the North Sea in late summer 2021. The aim of the research was to investigate the source of sedimentary glycan concentrations in subtidal sandy sediments. Glycans represent a substantial fraction of extracellular polymeric substances and may affect flow dynamics in marine sandy sediments. The origin and concentration of glycans in sands remain understudied until today. To gain insights into oxygen supply and glycan concentrations in sandy sediment, we conducted in situ measurements and sampled sediment via a van Veen grab for ex situ investigations. Oxygen penetration depths were determined by a benthic lander, which was deployed for ca. 24h at each station. Chlorophyll a concentrations as an indicator for potentially photosynthetically active sedimentary biomass were derived via extraction with 90% acetone against Sigma Aldrich standards. Glycan concentrations served as indicator for extracellular polymeric substances and were quantified against a glucose standard curve via a phenol sulfuric acid assay after prior sequential glycan extraction (MilliQ, EDTA, NaOH). The final glycan concentrations are referred to per volume of porespace, and therefore given in mmol/l porewater. To investigate if benthic primary producers could be responsible for the extracted sedimentary glycan concentrations, we conducted stable isotope incubations.

Oxygen consumption rate, organic carbon and grain size data for intertidal sediments and oxygen concentration of pore waters data of Spiekeroog Island North Beach, May 2022 to April 2023

The permeable sandy sediments of beach aquifers receive a high input of electron acceptors, such as oxygen (O2), as well as fresh organic matter through seawater infiltration, driving the biogeochemical turnover in the subterranean estuary. Here, we experimentally determined seasonal sedimentary O2 consumption rates of intertidal sediments along a transect in the seawater infiltration zone at Spiekeroog Island North Beach, Germany, and present the data together with measurements of organic carbon and grain sizes, oxygen concentration of pore waters and beach topography. The samples were taken down to 1 m depth during two-monthly sampling campaigns from May 2022 to April 2023. Preliminary investigations of O2 consumption rates took place in in March, June and August 2017. Sediment and porewater sampling procedures were carried out as described by Massmann et al. (2023). O2 consumption rates were determined in slurry incubations of the retrieved sediments using gas tight vials (Labco Exetainer® 12 ml) equipped with O2 sensor spots (Pyroscience, OXSP5). Incubations were carried out in the dark at in situ temperatures, and vials were mounted on a rotating wheel to mimic porewater advection. The sediment's total organic carbon content was determined in a CS analyser (Eltra CS 800). Additionally, the fine fraction of the sediment was washed out and the organic carbon content of the fine sediments was measured in a CHNSO analyser (Hekatech Euro EA). The grain size distribution of the sediments was detemined using dynamic image analysis (Sympatec QICPIC). The O2 concentration in the pore water along the transect was measured immediately after the sample was taken using a flow-through oxygen optode (Pyroscience, OXFTC). The data was collected to investigate the impact of seasonal inputs and filtration efficiency on the O2 consumption during seawater infiltration into the permeable sands of beach aquifers.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 1518 Flensburg

Auf Blatt Flensburg ist der südliche Teil der Halbinsel Jütland abgebildet. Während im Westen die Nordsee mit dem Nordfriesischen Wattenmeer, den Halligen und den Nordseeinseln Amrun, Föhr, Sylt und Rømø erfasst ist, wird am Ostrand der Karte die Ostseeküste mit Eckernförder und Flensburger Bucht sowie der dänischen Insel Als dargestellt. Im Kartenblatt sind neben den Oberflächensedimenten des Festlandes auch die Ablagerungen des rezenten Meeresbodens, des Hallig- und Strandbereichs sowie der Watt- und Marschgebiete erfasst und detailliert untergliedert. Auf die marin-litoralen Faziesbereiche entfallen allein 51 der insgesamt 85 Holozän-Einheiten der Legende. Auf dem Festland treten die holozänen Ablagerungen hinter den pleistozänen Sedimenten der Weichsel- und Saale-Kaltzeit zurück. Sie finden sich nur vereinzelt in den Flussniederungen und Senken (hauptsächlich Moorbildungen). Zu den glazialen Sedimenten, die den Festlandsbereich dominieren, zählen: Geschiebelehm der Grundmoränen, glazifluviatile Sande und Schotter, glazilimnische Beckenschluffe und Flugsande. Dabei lassen sich von Ost nach West Unterschiede in der Sedimentverteilung feststellen. Während im östlichen Teil Jütlands Geschiebelehm der weichselkaltzeitlichen Grundmoräne dominiert, werden im zentralen Teil weite Flächen von weichselkaltzeitlichen Sandern eingenommen. Im Westen Jütlands sind dann vermehrt auch Saale-kaltzeitliche Ablagerungen zu finden. Aufgrund der Geschlossenheit der quartären Deckschicht treten ältere Schichten des präquartären Untergrundes kaum zu Tage. Pliozäner Sand und miozäner Ton sind in regional eng begrenzten Vorkommen nur auf Sylt anstehend. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, gewähren drei Profilschnitte zusätzliche Einblicke in den geologischen Bau des Untergrundes. Das längste Profil beginnt am Nordzipfel der Insel Sylt und kreuzt in südöstliche Richtung die Halbinsel Jütland. Die beiden kürzeren Profilschnitte queren den westlichen Teil Jütlands von Nord nach Süd bzw. von Nordwest nach Südost. In allen drei Profilen wird die Mobilität der Zechstein-Salze im Untergrund deutlich - angeschnitten sind die Salzstöcke von Sieverstedt, Süderbrarup, Waabs-Nord und Süderstapel.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 2326 Lübeck

Blatt Lübeck erfasst einen Teil des Norddeutschen Tieflandes, der im Norden und Nordosten von der Kieler Bucht, Lübecker Bucht bzw. Wismarer Bucht begrenzt ist. Die Morphologie und Geologie des Tieflandes ist eiszeitlich geprägt, wobei glaziale Sedimente der Weichsel-Kaltzeit den Kartenausschnitt dominieren. Die Verbreitung glazifluviatiler Sande und Kiese tritt gegenüber den Geschiebelehmen der Grundmoräne zurück. Limnische Ablagerungen der Schmelzwasserseen sind ebenfalls weit verbreitet. Die pleistozänen Ablagerungen werden z. T. von holozänen Sedimenten überlagert. So sind allein unter den quartären Einheiten des Kartenblattes 90 Überlagerungsfälle erfasst. Entlang der Küstenlinie lagern den glazialen Sedimenten mariner Sand und Schlick auf. In den Niederungen des Festlandsbereiches handelt es sich z. B. um Torf der Nieder- und Hochmoore bzw. Auesedimente. Ältere Sedimentgesteine treten nur sehr vereinzelt unter der quartären Deckschicht zu Tage. So sind marine Tone auf Fehmarn (Eozän) und bei Ahrensburg (Miozän) sowie Anhydrit-Vorkommen bei Bad Segeberg (Zechstein) aufgeschlossen. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, gewähren zwei geologische Schnitte einen Einblick in den Aufbau des Untergrundes. Die Profile kreuzen in ihrem West-Ost- bzw. Nordwest-Südost-Verlauf verschiedene Salzstrukturen.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 3110 Bremerhaven

Auf Blatt Bremerhaven ist das Norddeutsche Tiefland mit dem Jadebusen im Nordosten und Ostfriesland im Nordwesten abgebildet. Der Kartenausschnitt wird gänzlich von quartären Lockersedimenten eingenommen. Zu den glazialen Ablagerungen der Elster-, Saale- und Weichselkaltzeit zählen glazilimnische Beckenschluffe, Geschiebelehm/-mergel der Grundmoräne, fluviatile und glazifluviatile Sande und Schotter sowie äolische Flugsande. In den Niederungen und im Küstenbereich sind die glazialen Relikte von holozänen Sedimenten überlagert, z. B. von marin-brackischen Ablagerungen der Watt- und Marschgebiete, Torf der Hoch- und Niedermoore oder fluviatilen Auesedimenten. Präquartärer Untergrund tritt aufgrund der enormen Mächtigkeit der känozoischen Deckschicht nicht zu Tage. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, gewährt ein geologischer Schnitt Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Im Nordwest-Südost-Profil wird die Mächtigkeit der känozoischen Sedimentdecke (bis 1000 m Tiefe) und das Aufdringen von Zechstein-Salzen (Salzstöcke Bedekaspel, Strackholt, Zwischenahn und Sagermer) deutlich. Lage und Position der Salzstrukturen sind auch in der geologischen Karte namentlich gekennzeichnet.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 3118 Hamburg - West

Blatt Hamburg-West wird vollständig vom Norddeutschen Tiefland eingenommen, wobei die Lüneburger Heide im Südosten des Kartenausschnitts angeschnitten ist. Die Morphologie des Norddeutschen Tieflandes ist eiszeitlich geprägt. Da das Gebiet mehrfach vom skandinavischen Inlandeis überzogen wurde, gestaltet sich die Landschaft formenreich. Zu den glazialen Ablagerungen der Elster-, Saale- und Weichselkaltzeit zählen Geschiebelehm/-mergel der Grundmoräne, glazilimnische Beckenschluffe, fluviatile bzw. glazifluviatile Sande und Schotter sowie äolische Flugsande. In der Verteilung der Sedimente im Kartenausschnitt fallen das gehäufte Auftreten elsterglazialer Beckenschluffe im Nordwesten und die Dominanz glazifluviatiler Ablagerungen des Drenthe-Stadials in der Lüneburger Heide auf. In den Flussniederungen und Senken werden die glazialen Relikte z. T. von holozänen Sedimenten überlagert, wie fluviatilen Sanden und Kiesen oder Torf der Moorgebiete. Großflächige Ablagerungen perimarinen Tons kennzeichnen zudem das Alte Land südlich der Elbe (Nordost-Ecke des Kartenblattes). Präquartärer Untergrund tritt aufgrund der enormen Mächtigkeit der quartären Deckschicht nicht zu Tage. Im geologischen Schnitt, der das Kartenblatt von Süd nach Nord quert, wird die Mächtigkeit der känozoischen Sedimente (bis 3000 m Tiefe) deutlich. Zudem ist im Profil das Aufdringen von Zechstein-Salzen in den Salzstöcken von Eitzendorf, Verden, Wedehof, Rotenburg, Scheeßel, Volkensen, Harsefeld und Stade dargestellt. Lage und Position der Salzstrukturen sind auch in der geologischen Karte namentlich gekennzeichnet.

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