Comparison of radiocarbon ages from different planktic foraminifera species
Final Report Abstract
Für den Altersbereich bis 50,000 Jahre sind Radiokarbonmessungen an planktischen Foraminiferen das Mittel der Wahl zur Datierung von marinen Sedimentkernen. Es werden aber teils erhebliche Altersunterschiede innerhalb einer Probe beobachtet. Als Gründe für diese Altersabweichungen werden vor allem spezies-abhängige Parameter wie Form und Art der Schalen und deren Auflösungsverhalten und damit einhergehende Fraktionierung, vor allem in Kombination mit Bioturbation, angeführt. Besonders bei Kernen mit niedriger Sedimentationsrate sind diese Effekte daher verstärkt zu beobachten. Weit weniger wurde bisher untersucht, in wie weit die Wassertiefe des Habitats eine Rolle spielen könnte. Während der Unterschied im Δ14C zwischen benthischen und planktischen Foraminiferen als Proxy für Ventilation verwendet wird, basierend auf den ständigen Austausch der Atmosphäre mit den flachen Meeresschichten, kann ein ähnlicher Anstieg des Radiokarbonalters mit der Habitattiefe, insbesondere unterhalb der Thermokline, auch bei planktischen Foraminiferen erwartet werden. Dementsprechend sollten Foraminiferen, die in unterschiedlichen Wassertiefen kalzifizieren unterschiedliche Radiokarbonalter aufweisen (z.B. Globorotalia crassaformis und Globorotalia truncatulinoides im Vergleich zu Globigerinoides ruber und Globigerinoides sacculifer). Dieser Effekt sollte zu Klimaphasen mit erhöhter Stratifizierung der Wassersäule noch deutlicher zu Tragen kommen, wie es beispielsweise während Heinrich Stadialen angenommen wird. In diesem Projekt wurde diese Hypothese an zwei geeigneten Sedimentkernen mit hoher Sedimentationsrate und einem großen Artenspektrum von planktischen Foraminiferen und mit Hilfe neuester Methoden der Beschleuniger Massenspektrometrie (AMS) untersucht. Für drei Zeitabschnitte (Holozän, Heinrich Stadial 1 und Letztes Glaziales Maximum) wurden an beiden Kernen jeweils 3-5 14C-Alter unterschiedlich tief lebender Foraminiferen bestimmt. Die Reproduzierbarkeit der Analysen bei unterschiedlichen AMS-Messmethoden (Graphit versus Gasquelle) war sehr gut. Auch ergaben sich teils klare Altersunterschiede zwischen verschiedenen ko-existierenden Spezies, die im Maximum sogar ~700 Jahre betrugen (Heinrich Stadial zwischen G. sacculifer und G. truncatulinoides). Es konnte aber keine allgemeine klare Abhängigkeit der Altersunterschiede mit der Habitattiefe festgestellt werden, insbesondere, wenn bei der Fehlerbetrachtung nicht nur der analytische Fehler aus der Messung berücksichtigt wird, sondern auch die Vermischung von Altershorizonten durch Bioturbation statistisch einberechnet wird. Als Folge überlappen die meisten der Fehlerbalken (1σ), so dass statistisch keine signifikante Alterszunahme mit der Wassertiefe nachweisbar ist. Somit kann gezeigt werden, dass auch neuere AMS Methoden nicht in der Lage sind, eine Alterszunahme mit der Habitattiefe planktischer Foraminiferen nachzuweisen. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass die Wahl der Spezies für die Radiokarbon-Datierung mittels planktischer Foraminiferen, auch für glaziale und deglaziale Klimaphasen, von untergeordneter Bedeutung zu sein scheint.
