Dr. Dominik Hennhöfer

Paläoumweltforschung

In der geologischen Vergangenheit unseres Planeten kam es auf unterschiedlichen Zeitskalen immer wieder zu stark schwankenden Umweltbedingungen unterschiedlichen Ausmaßes. Mit dem wachsenden Verständnis der Mechanismen dieser Umweltveränderungen gewinnen wir eine breitere Perspektive auf die klimatischen Muster der Erde, und wir können Trends, Zyklen einordnen und Anomalien erkennen. Die Paläoumweltforschung am Hessischen Landesmuseum behandelt aktuell verschiedene Aussterbeereignisse und Heißzeiten des Erdmittelalters (Mesozoikum) und der Erdneuzeit (Känozoikum). Die Erforschung vergangener klimatischer Veränderungen überbrückt im Wesentlichen die Lücke zwischen der Erdgeschichte und ihrer Zukunft.

Sedimentgesteine und Fossilien bieten neben einer geologischen Datierung auch die Möglichkeit, einzigartige Einblicke in die Klimageschichte der Erde und deren Veränderung zu erlangen. Geochemische und paläontologische Untersuchungen können zum besseren Verständnis der Mechanismen vergangener Umweltveränderungen und der verbundenen Anpassung der Lebewelt beitragen. Ein besonderer Forschungsfokus liegt deshalb in der möglichst detailreichen Rekonstruktion dieser Umweltveränderungen und deren Auswirkungen auf die damalige Lebewelt. Diese Studien tragen zum Verständnis der natürlichen Klimavariabilität verschiedener Erdzeitalter bei und lassen möglicherweise verfeinerte und genauere Prognosen zukünftiger Veränderungen zu.

Ausgangsmaterialien für die Studien bilden karbonatische Sedimentabfolgen und Fossilien, vorwiegend aus den Vereinigten Arabischen Emiraten und dem Sultanat Oman. Diese wurden am Rand des Tethys Ozeans in einem tropischen Flachmeer seit dem frühen Erdmittelalter vor ca. 250 Millionen Jahren (Ma) mit wenigen Unterbrechungen bis vor ca. 30 Ma abgelagert. Sie zeichnen sich durch hohe Sedimentationsraten und deshalb hoher zeitlicher Auflösung, bei vereinzelt exzellenter Erhaltung aus.

Stratigraphie und Paläoumweltanalyse obertriassischer Sedimentabfolgen auf der Musandam Halbinsel, V.A.E. (in Kooperation mit Khalifa University Abu Dhabi, 2022-)

Die Trias wird von zwei der „großen fünf“ Massenaussterben im Phanerozoikum begrenzt. Obwohl lange als Zeit relativer klimatischer Stabilität angesehen, deuten neue Daten auf mehrere Klimaschwankungen und mindestens eine signifikante ökologische Krise hin. In der oberen Trias (Karnium bis Rätium) gab es beispielsweise mehrere prägnante Aussterbeereignisse und die Entstehung neuer Lebensformen. In den Vereinigten Arabischen Emiraten tritt dieses Intervall als relativ kontinuierliche Abfolge siliziklastisch-karbonatischer Sedimentablagerungen auf. Allerdings fehlen für die triassischen Ghail- und Milaha- und Ghalilah Formationen eine detaillierte Paläoumweltanalyse und Stratigraphie. Frische Aufschlüsse im Wadi Milaha, die sich über die Milaha- und Ghalilah-Formationen der oberen Trias erstrecken, bieten hier einen neuartigen detaillierten Blick auf zyklische Sedimentprozesse in diesem Zeitintervall. Geochemische und mineralogische, paläontologische sowie zyklo- und chemostratigraphische Ansätze zielen darauf ab, eine sehr detaillierte und neuartige Beschreibung dieses Zeitintervalls aus paläo-tropischer Perspektive zu generieren.

Karbonatische Sedimentation und Meerwasserchemie der Küstenregion Abu Dhabis (in Kooperation mit Universität Bochum, 2022-)

Karbonatische Flachküsten (engl. carbonate ramps) sind in weiten Teilen der Erdgeschichte übliche Merkmale von (sub)tropischen Kontinentalrändern. Unter der begrenzten Anzahl moderner Analoge für fossile Karbonatrampen sticht die Küste um Abu Dhabi am Persischen Golf aufgrund seiner morphologisch komplexen Anordnung offenmariner bis evaporitischer Ablagerungsräume hervor. Detaillierte Gelände- und Laboranalysen haben hier das Ziel, ein Faziesverteilungsmodell der flachen Küstenabschnitte der Küste von Abu Dhabi zu erstellen und Licht auf das komplexe Zusammenspiel zwischen Küstenmorphologie, hydrodynamischen Kontrollen und Sedimentbiostabilisierung zu werfen. Weitere Fragestellungen beschäftigen sich mit den Mechanismen der biotischen und abiotischen Mineralbildung aus hypersalinem und saisonal erhitztem Meerwasser.

Paläoumweltanalyse der Sedimentabfolge des frühen Eozäns der Jabal Hafit und Jabal Faiyah Gebirge in Abu Dhabi, V.A.E. (in Kooperation mit Khalifa University Abu Dhabi und Universität Münster, 2021-)

Das frühe Paläogen beherbergt eines der größten Klimaereignisse der jüngeren Erdgeschichte, bei dem die globalen Meerestemperaturen im späten Paläozän einen langfristigen Erwärmungstrend erlebten. Im frühen Eozän kam es zu einem anhaltenden Treibhausklimazustand und dem Fehlen kontinentaler Eisschilde („Early Eocene Climatic Optimum, EECO, ca. 53-49 Ma), welcher global durch Fossilien und eine Vielzahl geochemischer Klimaproxies dokumentiert ist. Frühpaläogene Sedimente aus dem Paläozän bis Eozän treten im Jabal Faiyah und Jabal Hafit in den Vereinigten Arabischen Emiraten, bei Jabal Mundassa und Malaqat sowie in mehreren kleinen Lokalitäten zwischen Al Dhaid und Al Ain als relativ mächtige und kontinuierliche Karbonatfolge auf. Diese Sedimentgesteine, sowie die darin enthaltenen Fossilien dienen als Basis für eine detaillierte Rekonstruktion der damaligen tropischen Ablagerungsräume, sowie Meereschemismus und klimatischen Bedingungen.

Abgeschlossene Projekte:

• Investigation of sand resources in the Abu Dhabi Emirates: Textural and compositional characterization of surficial sand deposit for potential use as proppant (ADNOC Research & Development, Principal Investigator: Andrea Ceriani, 2022-2023)

• Carbonate rock sedimentology and geochemistry during extreme climatic turnovers in the Jurassic and Cretaceous systems (Khalifa University FSU-2019-01, Principal Investigator: Dominik Hennhoefer, 2019-2021)

• Tight carbonate reservoir characterisation and organic matter typisation (The Petroleum Institute Research Center, LTR15005, Principal Investigator: Aisha Al-Suwaidi, 2015-2018)

Articles in peer-reviewed journals:

• F. Arboit, K. Drost, A. Decarlis, D. Chew, D. Hennhoefer, A. Ceriani (2023). The influence of Cenozoic Eurasia-Arabia convergence on the Southeast Arabian Foreland Basin: new geochronological and geochemical constraints from syn-kinematic carbonate mineralization. Scientific Reports 13 (1), 4387.

• T. Steuber, M. Alsuwaidi, D. Hennhoefer, H. Sulieman, A. AlBlooshi, T.D. McAlpin, H. Shebl (2022). Environmental change and carbon-cycle dynamics during the onset of Cretaceous oceanic anoxic event 1a from a carbonate-ramp depositional system, Abu Dhabi, U.A.E. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 601, 111086.

• D. Hennhoefer, P. Zell, W. Stinnesbeck (2022). Environmental changes across the Jurassic–Cretaceous boundary in the western proto-Gulf of Mexico — Chemo- and biostratigraphic correlation of NE Mexican sections. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 587, 110794.

• S. Warken, N. Schorndorf, W. Stinnesbeck, D. Hennhoefer, S. Stinnesbeck, J. Förstel, N. Frank (2021). Solar Forcing of Early Holocene Droughts on the Yucatán Peninsula. Scientific Reports, 13885, 1–12.

• D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, T. Steuber (2020). The onset of Oceanic Anoxic Event 2 on the Arabian Shelf - mechanisms between organic matter deposition, sea level, and palaeoceanography (Shilaif Basin, United Arab Emirates). Newsletters on Stratigraphy, 53/2, 121–139.

• D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, C. Bottini, E. Helja, T. Steuber (2019). Albian to Turonian stable isotope record from the Shilaif Basin (UAE) and its regional and global correlation. Sedimentology, 66, 536–555.

• P. Zell, W. Stinnesbeck, D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, G. Gruber, N. Schorndorf (2019). Repeated turnovers in Gulf of Mexico faunal assemblages of the Late Jurassic: correlation with cold water ingressions. Journal of South American Earth Sciences, 91, 1–7.

• A. Tajika, C. Naglik, N. Morimoto, D. Hennhoefer, E. Pascual-Cebrian, C. Klug (2015). Empirical 3D model of the conch of the Middle Jurassic Ammonite microconch Normannites: its buoyancy, the physical effects of its mature modifications and speculations on their function. Historical Biology, 27/2, 1–11.

• D. Hennhoefer, E. Pascual-Cebrian, T. Korbar, W. Stinnesbeck, S. Götz (2014). Radiolitid rudist colonization strategies and biostrome development in moderate-energy inner-platform environments (Campanian, Brač Island, Croatia). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 403, 80–87.

• E. Pascual-Cebrian, D. Hennhoefer, S. Götz (2013). 3D morphometry of polyconitid rudist bivalves based on grinding tomography. Facies, 59, 347–358.

• E. Pascual-Cebrian, D. Hennhoefer, S. Götz (2013). High-resolution and true-colour grinding tomography of rudist bivalves, exemplified with the taxonomic revision of Mathesia darderi (Astre). Caribbean Journal of Earth Science, 45, 35–46.

• S. Kiel, S. Götz, E. Pascual-Cebrian, D. Hennhoefer (2012). Partially fossilized digestive systems in 23 million year-old wood-boring bivalves. Journal of Molluscan Studies, 78/4, 349–356.

• D. Hennhoefer, S. Götz, S.F. Mitchell (2012). Paleobiology of a Biradiolites mooretownensis rudist lithosome – seasonality, reproductive cyclicity and population dynamics. Lethaia, vol. 45/3, 450–461.

Articles in non-peer-reviewed journals, conference presentations:

• N. Schorndorf, N. Frank , S. Warken, F. Keppler A. Schröder-Ritzrau, D. Hennhoefer, J. Avilés Olguín, F. Lases-Hernandez F. Tec Pool, C. Evia, M.J. Gómez, W. Stinnesbeck (2023). Abrupt paleoenvironmental changes during the Terminal Classic Period (800–1000 AD), as indicated by speleothem data from the northern Yucatán Peninsula. XXI INQUA Congress, 13-20 July 2023, Rome, Italy.

• Y. Zhong, S.W. Lokier, C.L. Pederson, F. Fiorini, D. Hennhoefer, Y. Ge, A. Immenhauser (2023). Carbonate meeting dynamics in the Abu Dhabi lagoon. 36th IAS Meeting of Sedimentology, June 12-16 2023, Dubrovnik, Croatia.

• A. Immenhauser, Y. Zhong, S.W. Lokier, D. Hennhoefer, C.L. Pederson (2023). Abiogenic aragonite crystal habit – Novel archive of precipitation environment? EGU General Assembly Conference Abstracts, EGU-1149, Vienna.

• P. Zell, D. Hennhoefer, G. Domínguez-Vázquez, J. Bohatý, W. Stinnesbeck, M. Blume (2022). Mangroven in der Landeshauptstadt - Nachweis tertiärer Wurzelhorizonte im Typusprofil der Wiesbaden-Formation. Hessen-Archäologie, vol. 2021, 51–54.

• D. Hennhoefer (2020). Mesozoic Stratigraphy of Abu Dhabi (UAE) and Paleoenvironmental Controls on the Deposition of Organic Matter. Invited Seminar, School of Marine Geosciences, Haifa, Israel.

• J. Bohatý, P. Zell, D. Hennhoefer (2020). Das nördliche Mainzer Tertiärbecken kurz vor der Verlandung – Geoanalysen geben Hinweise auf damalige Umweltveränderungen. Denkmalpflege und Kulturgeschichte, 2, 52–54.

• D. Hennhoefer (2019). Mechanisms and spatiotemporal variations of Late Cretaceous organic matter deposition on the Arabian Shelf. Session Keynote, 34th IAS Meeting of Sedimentology, September 10-13 2019, Rome, Italy.

• P. Zell, W. Stinnesbeck, D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, S. Brysch, G. Gruber, N. Schorndorf (2018). Repeated cold-water ingressions in the Late Jurassic Gulf of Mexico. 20th International Sedimentological Conference, August 13-17 2018, Québec, Canada.

• D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, A. Talarmin, T. Steuber (2018). Multiproxy approach to unravel the onset of OAE 2 on the Arabian Shelf. 20th International Sedimentological Conference, August 13-17 2018, Québec, Canada.

• D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, C. Bottini, E. Helja, T. Steuber (2017). The stable isotope record from the Albian to Turonian Shilaif Basin (United Arab Emirates) - Climatic perturbations from a palaeo-equatorial intra-shelf basin perspective. 10th International Symposium on the Cretaceous System, August 21–26 2017, Vienna, Austria.

• D. Hennhoefer, A. Al-Suwaidi, C. Bottini, M. Ruhl, T. Steuber (2017). Time lag between organic carbon burial and mid-Cretaceous OAEs on the Arabian plate – coincidence or interrelation? Goldschmidt2017 – International Conference of the Geochemical Society, August 13–18 2017, Paris, France.

• D. Hennhoefer, E. Helja, A. Al-Suwaidi, T. Steuber, C. Bottini, E. Erba (2016). Mid-Cretaceous carbon isotope chemostratigraphy from the Eastern Arabian Plate: Expressions of the global carbon cycle from Abu Dhabi, United Arab Emirates. 32nd IAS Meeting of Sedimentology, May 23-25 2016, Marrakech, Morocco.

• D. Hennhoefer, E. Pascual-Cebrian (2014). The Heidelberg Grinding Tomography Lab: The Potential Of High Resolution Digital Reconstructions In Low Density Contrast Samples. 23rd Colloquium on Latin American Earth Sciences, March 25-17 2014, Heidelberg, Germany.

• D. Hennhoefer (2013). Palaeoecology and palaeobiology of rudist communities from the Tethyan and Caribbean realms – A new approach using grinding tomography and 3D reconstructions. Cumulative doctoral thesis. Heidelberg University, 1–64.

• D. Hennhoefer, E. Pascual-Cebrian, T. Korbar, S. Götz (2013). Radiolitid rudist colonisation strategies in different energetic settings on Upper Cretaceous carbonate platforms. 9th International Symposium on the Cretaceous System, 1-7 September 2013, Ankara, Turkey.

• D. Hennhoefer, E. Pascual-Cebrian, S. Götz, S. Kiel (2012). Fossilized digestive systems in 23 Million year old wood-boring bivalves. Meeting of the German Paleontological Society (PalGes), 24-29 September 2012, Berlin, Germany.

• E. Pascual-Cebrian D. Hennhoefer, P. Zell, S. Götz (2012). Rudist taxonomy based on grinding tomography and biomedical software. Meeting of the German Paleontological Society (PalGes), 24-29 September 2012, Berlin, Germany.

• D. Hennhoefer, S. Götz, S.F. Mitchell (2011). Quantitative palaeobiology, reproduction and seasonality in Biradiolites mooretownensis. Ninth International Congress on Rudist Bivalves, 18-25 June 2011, Kingston, Jamaica.

• E. Pascual-Cebrian, S. Götz, D. Hennhoefer, F.J. Cueto (2011). High resolution, true color tomography of low density contrast samples based on semi-automatic serial grinding. 22rd Colloquium on Latin American Earth Sciences, 30 March - 1 April 2011, Heidelberg, Germany.

• D. Hennhoefer, S. Götz, S.F. Mitchell (2011). Quantitative Paleobiology of a Biradiolites mooretownensis bouquet (Guinea Corn Formation, Lower Maastrichtian Of Central Jamaica). 22rd Colloquium on Latin American Earth Sciences, 30 March - 1 April 2011, Heidelberg, Germany.

• D. Hennhoefer, S. Götz, S.F. Mitchell (2010). Quantitative paleobiology of a Biradiolites mooretownensis – bouquet (Maastrichtian, Guinea Corn Formation, Central Jamaica). Meeting of the German Paleontological Society (PalGes), 6-8 October 2010, Munich, Germany.