Chemische und strukturelle Variationen von Muschelschalen auf der Mikrometer-Scala – Sclerochronologie auf die nächste Stufe bringen

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd R. Schöne
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 415854995

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Kooperationsprojekt zwischen Deutschland und Japan wurde versucht, die Verwendung von gering konzentrierten Elementen (TMEs) in Muschelschalen für Umweltrekonstruktionen zu ermöglichen bzw. zu optimieren. Inspiriert durch vorangegangene Beobachtungen, nach denen der Einbau von TMEs in Molluskenschalen stark durch Vitaleffekte beeinflußt ist, wurde hier versucht, diese Effekte mathematisch zu eliminieren. Zu diesem Zweck wurden Analysen der TMEs mit solchen der Ultrastruktur, des Lebensalters und der Zuwachsrate kombiniert, vorzugsweise unter Verwendung von Arctica islandica-Individuen, die unter natürlichen Bedingungen im Gelände wuchsen, und solchen, die im Labor gezüchtet wurden. Ergebnisse dieses Projekts lieferten einen bedeutenden Beitrag zum Verständnis wie sich Paläoumweltbedingungen aus Schalen-TMEs rekonstruieren lassen. Abgesehen von der Notwendigkeit, eine kombinierte Analyse von chemischen, ultrastrukturellen und physiologischen Proportionen durchzuführen, sollten sich Messungen unbedingt auf die iOSL oder oOSL sowie eine Ultrastruktur-Kategorie beschränken. Vorliegende Studie hat vor allem neues Licht auf die umstrittene Nutzung von Sr/CaSchale als Thermometer geworfen. Die hier an A. islandica erprobte Methode sollte in zukünftigen Studien an anderen Arten getestet werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Advances of sclerochronology research in the last decade. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 570, 110371.
  Peharda, Melita; Schöne, Bernd R.; Black, Bryan A. & Corrège, Thierry
  
• Reading the diaries of life – Current advances in sclerochronological research. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 570, 110373.
  Peharda, Melita; Schöne, Bernd R.; Black, Bryan A. & Corrège, Thierry
  
• Importance of Weighting High-Resolution Proxy Data From Bivalve Shells to Avoid Bias Caused by Sample Spot Geometry and Variability in Seasonal Growth Rate. Frontiers in Earth Science, 10.
  Schöne, Bernd R.; Marali, Soraya; Mertz-Kraus, Regina; Butler, Paul G.; Wanamaker, Alan D. & Fröhlich, Lukas
  
• Strong Coupling between Biomineral Morphology and Sr/Ca of Arctica islandica (Bivalvia)—Implications for Shell Sr/Ca-Based Temperature Estimates. Minerals, 12(5), 500.
  Brosset, Cornélia; Höche, Nils; Shirai, Kotaro; Nishida, Kozue; Mertz-Kraus, Regina & Schöne, Bernd R.
  
• Can element chemical impurities in aragonitic shells of marine bivalves serve as proxies for environmental variability?. Chemical Geology, 616, 121215.
  Schöne, Bernd R.; Marali, Soraya; Jantschke, Anne; Mertz-Kraus, Regina; Butler, Paul G. & Fröhlich, Lukas
  
• Data for "Sr/Ca in shells of laboratory-grown bivalves (Arctica islandica) serves as a proxy for water temperature – Perspectives for (paleo)environmental research?" [Data set]. Zenodo.
  Brosset, C., Höche, N., Witbaard, R., Nishida, K., Shirai, K., Mertz-Kraus, R. & Schöne, B. R.
  
• Shell microstructures (disturbance lines) of Arctica islandica (Bivalvia): a potential proxy for severe oxygen depletion. Frontiers in Marine Science, 10.
  Höche, Nils; Zettler, Michael L.; Huang, Xizhi & Schöne, Bernd R.
  
• Sr/Ca in shells of laboratory-grown bivalves (Arctica islandica) serves as a proxy for water temperature – implications for (paleo)environmental research?. Frontiers in Marine Science, 10.
  Brosset, Cornélia; Höche, Nils; Witbaard, Rob; Nishida, Kozue; Shirai, Kotaro; Mertz-Kraus, Regina & Schöne, Bernd R.