Fazies-Architektur, Paläo-Ökologie und biologisch-räumliche Selbstorganisation eines unter Sediment-Stress wachsenden Devonischen Riffs

• Antragsteller: Professor Dr. Adrian Immenhauser
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449929798

Das mittlere und späte Devonium zeichnet sich durch die vermutlich größte Ausbreitung epeirischer Karbonatplattformen im Paläozoikum aus. Wir bitten um Förderung eines Projekts, dessen Ziel ist, die Aufschlüsse eines devonischen Biostroms in der Klutert Höhle im Westen Deutschlands zu untersuchen. Wir sind der Ansicht, dass diese Aufschlüsse ungewöhnlich gut geeignet sind, um die Fazies-Architektur, Paläo-Ökologie und biologische Selbstorganisation eines Riffs aus dem Givet (387-382 Ma), das unter hohem Sedimenteintrag gewachsen ist, zu untersuchen. Die Klutert Höhle ist aus mehreren Gründen beeindruckend: (i) Der Riffkörper ist stratigraphisch geringmächtig (<12,3 m, "carpet reef"), eine Eigenschaft, die Ähnlichkeiten mit holozänen Riffen aufweist. Das Riff ist zwischen klastischen Einheiten eingebettet und Kern und Flanken sind über eine Fläche von 450 x 200 m in der Höhle aufgeschlossen. (ii) Entlang der kürzlich mit Hochdruck-Technik gereinigten Höhlenwände (26.000 m2), ist die Riff-Fazies lateral und stratigraphisch extrem gut aufgeschlossen. (iii) Der hohe Anteil von klastischem Material in der Matrix deutet darauf hin, dass das Riff unter hohem Sediment-Stress gewachsen ist. Mithilfe von hochauflösenden Kartierungen der Höhlenwände werden wir nach Hinweisen auf biologische Selbst-Organisation suchen, die sich - so die Arbeitshypothese - aus der Interaktion von Konsumenten (Stromatoporiden, Tabulate und Rugose Korallen) und Ressourcen, hier Nährstoffe, Lichtverfügbarkeit, Wachstumsraum etc. ergibt. Dieses Vorgehen ist besonders vielversprechend, da der nach oben zunehmende Sedimenteintrag und Schwankungen des Meeresspiegels in Korrelation mit biologischer Selbstorganisation während Initiation, Wachstum und Niedergang des Riffes gesetzt werden können. Ein Ziel dieses Projektes ist – mithilfe von Mustern räumlicher Selbst-Organisation – zu testen, ob Ähnlichkeiten zwischen devonischen und holozänen Riffen (Golf Region) vorliegen. Der Fokus liegt auf Lokalitäten, die sich durch eine verhältnismäßig geringe Diversität der Riffbildner auszeichnen. Es ist deshalb wichtig, die Taxonomie der devonischen Riffbildner sehr sorgfältig zu erarbeiten. Weiter werden wir eine Provenienz und Tonmineral-Analyse des klastischen Anteils der Matrix durchführen. Die soll dazu dienen, Einblicke zum detritischen Eintrag zu gewinnen. Ein weiteres spannendes Thema ist die vergleichende Studie der Diagenese von Korallen, Stromatoporiden und Brachiopoden. Die Untersuchung der Ultrastruktur und Proxy-Daten wird Hinweise auf die Überprägung devonischer Karbonat-Archive geben. Wir widmen uns hier gezielt einem spezifischen Riffkörper und beabsichtigen sehr detailliert zu arbeiten. Es ist zurzeit unklar, ob das Devon-Riff in der Klutert Höhle einen Sonderfall darstellt, oder als Model ähnlich alter Riffe (oder allgemeiner: Riffen unter hohem Sediment-Stress) dienen kann. Wir beabsichtigen diese Fragen im Zuge dieses Projektes zu klären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Großbritannien, USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Markus Aretz; Professor Dr. Stephen W. Lokier; Professor Dr. Samuel Purkis