Reaktionen eines Seesystems auf Hurrikan-Aktivitäten in der Karibik – eine Kalibrationsstudie über Ostrakoden (Paläo-)biologie und Geochemie (Lago Enriquillo, Dominikanische Republik
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Hauptziel des Projekts war der Aufbau eines auf stabilen Isotopen basierenden Proxys für die Rekonstruktion von Paläo-Hurrikanen durch die Integration ökologischer und morphologischer Daten mit geochemischen Signaturen moderner Ostracoden aus einem tropischen See, der in der Hauptentwicklungsregion von Hurrikanen liegt. Um diese Ziele zu erreichen, umfasste das Projekt die Charakterisierung der modernen Ostracodenfauna, die Identifizierung möglicher jahreszeitlicher morphologischer Unterschiede und die Messung stabiler O- und C-Isotopen an Ostracodenklappen des Enriquillo-Sees auf einer saisonalen Skala (Trocken- vs. Regenzeit) zusammen mit dem Verständnis von Veränderungen der hydrochemischen Zusammensetzung (Ionen, δ18O, δD, δ13CDIC). Die Untersuchung von Oberflächensedimenten, die in der Trocken- (März) und Regenzeit (September) im Jahr 2022 in verschiedenen Wassertiefen und Bereichen des Sees entnommen wurden, zeigte, dass die Verteilung und Abundanz von Ostracoden zeitlich und räumlich sehr variabel ist. Die Ostracoden sind auf die oberen 14 m Wassertiefe beschränkt, was mit der Ausdehnung einer Sauerstoffminimumzone im September zu erklären ist. Derzeit leben nur drei Arten (Cyprideis similis, Thalassocypria cf. sarbui, Perissocytheridea cribrosa) im See. Erwachsene Individuen von C. similis sind das ganze Jahr über mit jahreszeitlich differenzierten (Größen-)Morphotypen vorhanden, während lebende T. cf. sarbui und P. cribrosa auf März bzw. September beschränkt sind. Die Wasseranalysen zeigen unterschiedliche hydrochemische Fazies, die einen starken Kontrast zwischen z. B. dem Seewasser und den Zuflüssen aufweisen, was zu einer deutlichen räumlichen Variabilität der Isotopenzusammensetzung beiträgt. Die Variation von δ18O und δ13CDIC war zwischen den beiden Probennahmekampagnen sehr gering. Die δ18O und δ13C-Werte moderner Ostracodenklappen weisen Unterschiede in der Zusammensetzung und Variationsbreite zwischen den Arten auf. Die Unterschiede lassen sich durch unterschiedliche Habitatpräferenzen erklären. Ähnlich wie das Seewasser weisen auch die Ostracoden eine geringe Variabilität zwischen den Jahreszeiten auf. Der Vergleich der δ18O- und δ13C-Signaturen moderner Ostracoden mit denen von mittel- bis spätholozänen Ostracoden und Korallen aus dem Enriquillo-Becken zeigt einen langfristigen Trend abnehmender δ13C- und zunehmender δ18O-Werte. Dies und die niedrige saisonale Differenzierung impliziert, dass δ18O- und δ13C-Signaturen von fossilen Ostracoden langfristige bzw. interannuelle hydroklimatische Variationen abbilden. Bisher war es noch nicht möglich diese Hypothese zu testen, da Ostracoden in einem Sedimentkern aus dem Beckentiefsten nur sehr wenige und schlecht erhaltene Ostracoden enthielt. Dennoch zeugen zwei Maxima von Ostracoden und anderen Organismenresten auf Sedimentationsereignisse die auf hydrologische Extremereignisse wie Hurrikane zurückzuführen sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Size and shape variability of Cyprideis torosa on different spatial and temporal scales. Il Naturalista Siciliano 48: 45―46
Hoehle, M., Brachert, T.C., Piller, W.E. & Wrozyna, C.
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Neotropical Ostracodes as Indicator for Paleo-Hurricanes - High-temporal Calcification Periods traced by Oxygen Isotopes. Copernicus GmbH.
Wrozyna, Claudia; Brachert, Thomas C.; Dietzel, Martin; Geyer, Stefan; Reuter, Markus & Piller, Werner E.
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Faunal, stable isotope and morphological variability of ostracods in Lago Enriquillo (Dominican Republic) during dry season. 19th International Symposium on Ostracoda, 18th - 22nd July 2022, Lyon, 2022
Berndt, C., Haberzettl, T., Böttcher, M.E., Jose Clases, S., Arias Santos, E. J., Garcia Cocco, E.R. & Wrozyna, C.
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Hurricane impacts on lake hydrogeochemistry as recorded by ostracod stable C and O isotopes in Lago Enriquillo, Dominican Republic. Biannual Meeting of the German Quaternary Association DEUQUA, DEUQUA 2022, 25th- 29th September, Potsdam, Germany, 2022
Berndt, C., Haberzettl, T., Böttcher, M.E., Meyer, T., Jose Clases, S., Arias Santos, E. J., Garcia Cocco, E.R. & Wrozyna, C.
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Large-Scale Geographic Size Variability of Cyprideis torosa (Ostracoda) and Its Taxonomic and Ecologic Implications. Frontiers in Ecology and Evolution, 10.
Wrozyna, Claudia; Mischke, Steffen; Hoehle, Marlene; Gross, Martin & Piller, Werner E.
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Size matters: geographical variability of valve size of Cyprideis torosa and its taxonomic and ecologic implications. Biannual Meeting of the German Quaternary Association DEUQUA, 25th - 29th September, Potsdam, Germany, 2022
Wrozyna, C., Mischke, S., Höhle, M., Gross, M. & Piller, W.E.
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Isotope hydrogeochemistry and physico-chemistry of Lago Enriquillo (Dominican Republic) and its tributaries. GeoBerlin 2023, 3rd - 7th September, Berlin, Germany
Berndt, C., Böttcher, M.E., Haberzettl, T., Biedermann, L., Marte de Reyes, B.M., Garcia Cocco, E. & Wrozyna, C.
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Temporal and spatial distribution of modern ostracod species of Lago Enriquillo (SW Dominican Republic). GeoBerlin 2023, 3rd - 7th September, Berlin, Germany
Berndt, C., Haberzettl, T., Biedermann, L., Böttcher, M.E., Marte de Reyes, B.M., Garcia Cocco, E. & Wrozyna, C.
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Middle to late Holocene climatic changes in the Dominican Republic, Caribbean Region, deduced from ostracode and coral stable isotope values. Biannual Meeting of the German Quaternary Association DEUQUA, 23th – 27th September, Salzburg, Austria, 2024
Wrozyna, C., Berndt, C., Böttcher, M.E., Schröder, B., Reuter, M., Brachert, T.C., Garcia Cocco, E. & Haberzettl, T.
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The search for environmental changes in the tropical Lago Enriquillo (Dominican Republic) using multi-isotope (H, C, N, O, S) partitioning. Biannual Meeting of the German Quaternary Association DEUQUA, 23th – 27th September, Salzburg, Austria, 2024
Böttcher, M.E., Wrozyna, C., Berndt, C., Haberzettl, T., Garcia Cocco, E., Schmiedinger, I. & Moros, M.
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Seasonal dynamics of modern ostracod stable isotope (δ18O, δ13C) compositions in a large tropical lake (Lago Enriquillo, Dominican Republic) . Copernicus GmbH.
Wrozyna, Claudia; Berndt, Christopher; Reuter, Markus; Böttcher, Michael E.; Schröder, Birgit; Garcia Cocco, Edwin & Haberzettl, Torsten
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Seasonal dynamics of the stable isotope (δ18O, δ13C) composition of modern ostracodes in a large tropical lake (Lago Enriquillo, Dominican Republic). Il Naturalista Siciliano 48: 137―138
Wrozyna, C., Berndt, C., Höhle, M., Böttcher, M.E., Schröder, B., Garcia Cocco, E. & Haberzettl, T.
