Teilprojekt B4

Ökosysteme und Meerwasserentwicklung im süddeutschen Molassebecken in Abhängigkeit von Klimaschwankungen und Beckenentwicklung

Prof. Dr. Hans-Peter Luterbacher Institut und Museum für Geologie und Paläontologie Sigwartstr. 10 72076 Tübingen Tel.: 07071-2974674 Fax: 07071-296990 e-mail: hanspeter.luterbacher@uni-tuebingen.de	Dr. Bertrand Ligouis Institut und Museum für Geologie und Paläontologie Sigwartstr. 10 72076 Tübingen Tel. 07071-2974688 Fax: 07071-296990	Dr. Torsten W. Vennemann Institut für Mineralogie, Petrologie und Geochemie Wilhelmstr. 56 72074 Tübingen Tel.: 07071-2974992 Fax: 07071-296870
PD Dr. Ernst Hegner Institut für Mineralogie, Petrologie und Geochemie Wilhelmstr. 56 72074 Tübingen Tel.: 07071-2974991 Fax: 07071-296870 e-mail: hegner@uni-tuebingen.de	Prof. Dr. Wolf-Ernst Reif Institut und Museum für Geologie und Paläontologie Sigwartstr. 10 72076 Tübingen Tel.: 07071-2972491 Fax: 07071-296990

Die paläogeographische Lage der süddeutschen Meeresmolasse und der Zeitraum ihrer Ablagerung bieten eine vielversprechende Ausgangssituation, um die Klima-, paläoökologische und paläoozeanographische Entwicklung, auch in ihrer Abhängigkeit von der Hebung der Alpen, während des Oligo-Miozäns zu untersuchen. Durch eine Charakterisierung der ozeanographischen Entwicklung der Paratethys im Bereich des Molassebeckens und ein Vergleich mit der globalen ozeanographischen Entwicklung sollte es möglich sein, den Einfluß der Hebung der Alpen auf die Klimaentwicklung zu bestimmen. Das Oligozän-Miozän wird durch einen globalen Klimawechsel von "Greenhouse" -Verhältnissen im späten Mesozoikum bis zu den "Icehouse"- Bedingungen des Quartärs charakterisiert. Dieser Wechsel wird deutlich dargestellt durch verschiedene Klimaindikatoren, die sich auch in den Ablagerungen des Molassebeckens wiederfinden.
Im Antragszeitraum 1998-2000 sollen die in der ersten Phase des SFB 275 durchgeführten Untersuchungen zum Teil weitergeführt aber auch erweitert werden. Die bisherigen beckenanalytischen Untersuchungen (JIN, 1995; ZWEIGEL, 1997; laufende Arbeit Molisso) haben vor allem ein verbessertes Bild der großräumigen Entwicklung der Ablagerungsbereiche und der Beckenarchitektur im süddeutschen Molassebecken gebracht. Die innerhalb des Teilprojektes B4 durchgeführten Arbeiten haben sich vor allem auf die marinen Bereiche der Unteren und Oberen Meeresmolasse konzentriert (s. Berichte von I. Sengüler und F. Molisso). Während den nächsten drei Jahren fällt der Schwerpunkt vor allem auf das Miozän. Untersuchungen des Antragzeitraumes 1998-2000 konzentrieren sich auf das Miozän (Obere Meeresmolasse bis Obere Süßwassermolasse)

A.) Isotopie von Haifischzähnen

(T. Vennemann, E. Hegner, W.-E. Reif)
Die Temperaturveränderung und paläoozeanographische Entwicklung der Paratethys soll vorwiegend durch eine Kombination von O-, Sr- und Nd-Isotopie an Haifischzähnen der Oberen Meeresmolasse (OMM) untersucht werden. Haifischzähne sind von besonderer Bedeutung, da sie in der OMM häufig vorhanden sind, sich leicht taxonomisch einordnen lassen und chemisch sehr resistent sind. Voruntersuchungen an 18 Haifischzähnen von zwei Fundorten der süddeutschen OMM weisen deutliche Unterschiede in den durchschnittlichen O-, Sr- und Nd-Isotopenverhältnissen auf. Diese Daten lassen darauf schließen, daß das OMM-Becken sich nicht als ein geschlossenes Meeresbecken entwickelte, sondern eine andeutend chemische- und Paläotemperaturentwicklung gleich der des Atlantiks (für Nd-Isotopie des nördlichen Atlantiks) zeigt. Die Entwicklung der Paratethys ist somit überraschenderweise anders als die der Tethys. Im geplanten Projekt sollen diese neuen Ergebnisse detailliert belegt werden. Isotopische Untersuchungen dieser Art erlauben nicht nur quantitative paläoklimatische und paläoozeanographische Aussagen, sondern liefern auch wichtige Hinweise auf die Erosion des Hinterlandes, den Sedimenttransport und auch die Sedimentakkumulation im Molassebecken. Somit sind diese Untersuchungen gut mit anderen Teilbereichen des SFB's vernetzt.

B.) Kohlenpetrographische und geochemische Untersuchungen an Molassekohlen

(B. Ligouis, H.-P. Luterbacher)
Die Art und Weise der Bildung von Kohleablagerungen in der Molasse gibt vor allem auch paläoklimatische Hinweise (Vegetation, Grundwasserspiegel, Art der Umwandlung der organischen Materie, etc.). Die Kohleablagerungen der Unteren Süßwassermolasse unterscheiden sich von denjenigen der Oberen Süßwassermolasse durch sehr verschiedene Bildungsbedingungen. Ihr Vergleich durch kohlenpetrographische und geochemische Untersuchungen sollte dazu beitragen, die unterschiedlichen paläoklimatischen- und ökologischen Rahmenfaktoren zu erkennen.

C.) Mikropaläontologische, paläoökologische, faziesgeologische und paläoklimatische Untersuchungen in der Brackwassermolasse und der Oberen Süßwassermolasse

(H.-P. Luterbacher)
Die vorgesehenen Untersuchungen konzentrieren sich auf den Bereich von der Oberen Meeresmolasse zur Oberen Süßwassermolasse, während dem sich die Ablagerungssysteme im Molassebecken grundlegend ändern. Unter den zu untersuchenden Mikrofossilien sind vor allem die Ostrakoden sehr sensible Anzeiger von Umweltveränderungen. Wie aus umfangreichen Voruntersuchungen hervorgeht, ist die Erhaltung ihrer Schalen sehr gut, so daß gute Chancen dafür bestehen, mit Hilfe der Analyse der O-Isotopen ein Klimaprofil für das Untere und Mittlere Miozän zu erarbeiten. Die zahlreichen und gut erhaltenen Faunen von Kleinsäugern in der Oberen Süßwassermolasse Oberschwabens sind gute paläoökologische Indikatoren. Durch die Untersuchung der Ablagerungsbedingungen der sie enthaltenden Fundstellen, verbunden mit Analysen der Isotopen-Zusammensetzung von Knochen und Zähnen, sollten zusätzliche paläoökologische und -klimatische Hinweise ermöglicht werden.