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Projekt
Ausdehnung und Verbindung ozeanischer Anoxia im frühen Jura: Ein komplementärer Forschungsansatz, basierend auf gekoppelten Mo-U Isotopen von Schwarzschiefern und U Isotopensignaturen von Karbonaten
Antragsteller
Dr. Francois-Nicolas Krencker; Professor Dr. Stefan Weyer, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Geologie
Geologie
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537590910
Im frühen Jura kam es vermehrt zu Ablagerungen organikreicher Sedimente, welche wahrscheinlich mit einem hohen Kohlenstoffausstoß in die Atmosphäre (als CO2 oder CH4) und den damit verbundenen Umweltveränderungen, wie globale Erwärmung, Meeresspiegelschwankungen, beschleunigte hydrologische Zyklen und kontinentale Verwitterung, in Zusammenhang stehen. Diese Veränderungen resultierten in Störungen des Kohlenstoffkreislaufs, welche in Form von C-Isotopenanomalien (CIE) bei organischem (Corg) und anorganischem (Ccarb) Kohlenstoff in Karbonaten oder Schwarzschiefer archiviert wurden. Auch wenn solche CIE oft weltweit identifiziert wurden, ist es noch wenig verstanden, inwieweit die vermehrte Ablagerung von organischer Materie durch regionale oder globale Veränderungen forciert wurde und ob sie mit einer globalen Ausdehnung von Ozeanboden-Anoxia korrelieren. Hier beantragen wir die gekoppelten Mo-U Isotopen- (und Spurenelement-) Signaturen von Schwarzschiefern unterschiedlicher Becken der Europäischen Epikontinentalen Meeresstraßen (EES), nämlich dem Cheshire Becken (erbohrt durch die aktuelle Prees-2 und frühere Mochras Farm Bohrung) und dem Nordwestdeutschen Becken (erbohrt durch die Schandelah Bohrung), zu untersuchen. Wir fokussieren uns auf bestimmte Zeitintervalle, wie z.B. die Trias-Jura (T-J) Grenze, inkl. unteres Hettangium, und die Pliensbachium-Toarcium (Pl-To) Grenze, inkl. T-OAE. Für letzteren Zeitintervall, wollen wir auch die SEPIA-Metzingen Bohrung im Südwestdeutschen Becken beproben. Die Mo und U Isotopensignaturen in Schwarzschiefern werden überwiegend durch lokale Ablagerungsbedingungen, sowie die Durchmischungszeiten des Wasserkörpers, H2S Gehalte in der Wassersäule und der Metallquellen, beeinflusst. Ihre kombinierte Verwendung, zusammen mit den Gehalten/Verhältnissen redox-sensitiver Elemente und TOC, sind daher ideale Proxys, um die Wasserzirkulation innerhalb-, sowie die Verbindung zwischen verschiedenen Meeresbecken zu charakterisieren. In einem komplementären Ansatz, wollen wir des Weiteren die U Isotopensignaturen von ausgewählten frühjurassischen Flachwasserkarbonaten aus Marokko und Portugal untersuchen. Wir wollen uns dabei hauptsächlich auf die Pl-To Grenze, inkl. dem T-OAE fokussieren und vorhandene Daten für die T-J Grenze verwenden. Marine Karbonate sind ideale Archive für die U Isotopie von Paläo-Meerwasser und können dazu verwendet werden, die globale Ausdehnung von Ozeanboden-Anoxia abzuschätzen. Mit diesem komplementären Ansatz erwarten wir zu entschlüsseln, inwieweit die beobachteten CIE und die vermehrten Schwarzschieferablagerungen im Unterjura durch globale- oder regionale Veränderungen der Umwelt und Ablagerungsbedingungen forciert wurden. Diese Ergebnisse werden eine wichtige Grundlage für zukünftige Untersuchungen des Zusammenhangs von Veränderungen im Kohlenstoffkreislauf und dem Auftreten von Ozeanboden-Anoxia im Verlauf der Erdgeschichte, oder auch für Projektionen in die Zukunft, bilden.
DFG-Verfahren
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