Cherts aus Schwammnadel-Akkumulationen als Rekorder von Paläo-Umweltbedingungen nach der End-Triassischen ökologischen Krise

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Reitner; Professor Dr. Michael Tatzel
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Geologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 558923374

Das Aussterbeereignis am Ende der Trias wurde durch beispiellos hohe CO2-Emissionsraten verursacht, die durch den CAMP-Vulkanismus (Central Atlantic Magmatic Province) im Zusammenhang mit der Öffnung des Mittelatlantiks entstanden. Diese große Krise für marine Invertebraten und Kalzifizierer während der Trias- Jura Grenze dient somit als Teilanalogie für die heutige Situation, in der wir gerade erst beginnen, die Auswirkungen noch höherer CO2-Emissionsraten zu verstehen. Die langfristigen Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme sind in den sedimentären Archiven der Trias-Jura-Grenze aufgezeichnet, die wir im Rahmen dieses Projekts untersuchen, um grundlegende Fragen zur Erholung der mariner Ökosysteme nach CO2-induzierten biotischen Krisen zu beantworten. Nach dem Aussterbeereignis haben sich Glasschwämme im Ökosystem etabliert. Wir werden untersuchen, ob Glasschwämme die Silicium-Konzentration im Meerwasser herabgesetzt haben und möglicherweise Nährstoffelement-Konzentrationen beeinflusst haben. Als sessile Filtrierer, die den marinen Nährstoffkreislauf und den Gehalt an gelöstem Siliziumdioxid beeinflussen, dürften Glasschwämme eine entscheidende Rolle bei der Abmilderung der hohen Nährstoff- und Si-Konzentration gespielt haben, die durch die starke Verwitterung unter Treibhausbedingungen entstanden sind. Bis heute gibt es kaum Belege für eine solche Kopplung zwischen Geosphäre und Biosphäre im Erdsystem. Unbekannt ist auch, welche Mechanismen zum Rückgang der Schwämme geführt haben. Um diese Kopplungen zu verstehen, machen wir uns die charakteristische Fraktionierung von Si-Isotopen durch Glasschwämme zunutze, die in den Cherts des Unteren Juras eine einzigartige Signatur hinterlassen haben dürfte. Wir werden die hervorragenden Aufschlüsse an der Trias-Jura-Grenze mit Cherts aus Schwammnadeln und Skleren-haltigen Karbonaten aus dem Unterjura in Nevada und den Nordalpen untersuchen. Um Veränderungen im Si-Kreislauf während hoher Nährstoff- und Si-Fluxe in die Ozeane unter starken Treibhausbedingungen zu rekonstruieren, werden wir die Entwicklung von Si-Isotopenverhältnissen Cherts aus Akkumulationen von Schwammnadeln analysieren und modellieren. Wie sich die Ausbreitung von Glasschwämmen auf den Nährstoffkreislauf ausgewirkt haben könnte untersuchen wir mit Hilfe von Kohlenstoff- und Stickstoffisotopen, die auf Veränderungen von Nährstoffen, Primärproduktivität, der Kohlenstoff-Versenkungsrate sowie auf den Redoxzustand des Meerwassers reagieren. Insgesamt wird diese Arbeit grundlegende Erkenntnisse über die Rolle von Glasschwämmen nach CO2-bedingten marinen biotischen Krisen liefern und damit einen wichtigen Beitrag zur Biosphären-Geosphären Interaktion im Erdsystem leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Mitverantwortlich: Dr. Jens Dyckmans
• Kooperationspartner: Professor Frank A. Corsetti, Ph.D.; Professor Dr. Josh West