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Atemwurzeln (Pneumatophoren) der Mangrovenart Avicennia marina besiedelt von kalkproduzierenden Organismen, Abu Dhabi Lagune, VAE, Foto: Dominik Hennhöfer

Karbonate als Umweltarchive

Paläoumweltanalyse und Geochemie mariner Sedimentabfolgen im Kontext extremer globaler Umweltveränderungen

Projektbeschreibung

Als Forschungsmaterial dienen vor allem karbonatische Sedimentabfolgen aus den Vereinigten Arabischen Emiraten und dem Sultanat Oman. Diese wurden am Rand des Tethys Ozeans in einem äquatornahen Flachmeer seit dem frühen Erdmittelalter vor ca. 250 Millionen Jahren (Ma) mit wenigen Unterbrechungen bis vor ca. 30 Ma abgelagert. Die Sedimentären Abfolgen auf der Arabischen Halbinsel zeichnen sich durch teilweise hohe Sedimentationsraten und deshalb hoher zeitlicher Auflösung aus.

Die Trias-Periode wird von zwei der »großen fünf« Massenaussterben im Phanerozoikum begrenzt. Obwohl lange als Zeit relativer klimatischer Stabilität angesehen, deuten neuere Daten auf mehrere Klimaschwankungen und mindestens eine signifikante ökologische Krise hin. In der oberen Trias (Karnium bis Rätium) sind beispielsweise mehrere prägnante Aussterbeereignisse bekannt welche zur Entstehung neuer Lebensformen führten. In den Vereinigten Arabischen Emiraten tritt dieses Intervall als relativ kontinuierliche Abfolge siliziklastisch-karbonatischer Sedimentablagerungen auf. Allerdings fehlen hier für die triassischen Gesteinsformationen eine detaillierte Paläoumweltanalyse und Stratigraphie. Neu entdeckte Aufschlüsse aus der oberen Trias bieten einen detaillierten Blick auf Umweltbedingungen 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.

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), welcher global durch Fossilien und eine Vielzahl geochemischer Klimaproxies dokumentiert ist. Frühpaläogene Sedimente aus dem Paläozän bis Eozän in den Vereinigten Arabischen Emiraten 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 Ozeanchemie und klimatischen Bedingungen.

 

Das Forschungsprojekt hat zum Ziel diese globalen Events der geologischen Vergangenheit, wie Aussterbeereignisse oder extreme Klimaveränderungen, anhand der bis heute wenig untersuchten paläoäquatorialen Sedimentabfolgen Arabiens zu untersuchen, und trägt dazu bei, deren Mechanismen besser zu verstehen.

 

Silikatverwitterung von aufgeschlossenem Tiefengestein Pegmatit aus dem Erdmantel reagiert mit atmophärischem CO2 zu Magnesiumkarbonat (Magnesit) Fujairah, VAE, Foto: Dominik Hennhöfer

Projektverantwortlich am Landesmuseum:

Dr. Dominik Hennhöfer

Förderpartner

Khalifa University Abu Dhabi, Vereinigte Arabische Emirate

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Die Haupthalle im Eingangsbereich des Hessischen Landesmuseums

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