Wechselbeziehungen zwischen Biodiversität der Landpflanzen und Klima über 10 Millionen Jahre im frühen Paläogen des Helmstedter Braunkohlenreviers

Antragsteller/in: PD Dr. Olaf Lenz

Förderung: DFG (Gepris)

Bearbeiter/in: PD Dr. Olaf Lenz

Dauer: 2018 – 2024

Zusammenfassung

Die nahezu kontinuierliche Abfolge von Sedimenten im ehemaligen Braunkohlenrevier von Helmstedt (Niedersachsen, Deutschland) umfasst die Treibhausphase des Paläogens vom jüngsten Paläozän bis zum mittleren Eozän und enthält somit das Early Eocene Cimatic Optimum (EECO) und seine stetige, aber langsame Abnahme, den Übergang zum Middle Eocene Climatic Optimum (MECO) sowie einige kurzfristige Wärmeevents wie beispielsweise das Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Die mehr als 200 m mächtige Abfolge besteht aus 13 Braunkohle-Flözen und deren marinen bis fluviatilen Zwischenmitteln, die am südlichen Rand der Proto-Nordsee in einem ästuarinen Milieu abgelagert wurden. Eine geeignete Auswahl von Proben aus einem großen Bestand an vorhandenem Material bietet eine einzigartige Gelegenheit, sowohl die kurz- als auch die langfristigen Wechselwirkungen zwischen der Zusammensetzung sowie der pflanzlichen Diversität eines paratropischen Regenwaldes und dem Klima während der letzten natürlichen Treibhausphase mit Hilfe der Mikroflora (Pollen, Sporen, Algen) zu untersuchen. Der Nachweis der Wärmeevents erfolgt durch Analysen von Kohlenstoffisotopen, da insbesondere kurzfristige Events wie das PETM mit Pertubationen im globalen Kohlenstoffkreislauf zusammenfallen, die sich in negativen Kohlenstoffisotopenexkursionen manifestieren. Mit der genauen Identifizierung der Wärmeevents in der Sedimentabfolge ist es möglich, die Vegetation für Zeiten vor, während und nach bestimmten thermischen Ereignissen zu rekonstruieren. In einem Projekt des Forschungsinstituts und Naturmuseum Senckenberg in Frankfurt am Main werden in enger Kooperation mit der Arbeitsgruppe eine große Anzahl von Proben qualitativ und quantitativ in Bezug auf die taxonomische Zusammensetzung der Mikroflora durch herkömmliche Lichtmikroskopie sowie rasterelektonenmikroskopische Studien an ausgewählten Proben untersucht. Verschiedene multivariate statistische Methoden werden angewandt, um Assoziationen von Pollentaxa zu unterscheiden, die unterschiedliche Pflanzengemeinschaften darstellen und in ihrer Entwicklung über die Zeit und während der Wärmeevents verfolgt werden können. Besonderes Augenmerk liegt auf Veränderungen der Diversität der Pflanzengemeinschaften. Hierbei werden besonders der Artenreichtum (species richness) sowie der Anteil der jeweiligen Arten innerhalb der Vegetation (evenness) erfasst.