C-Isotopie und Biomarker in tertiären Braunkohlen

Die C-Isotopie der Zellulose aus Baumringen wird erfolgreich zur Rekonstruktion der klimatischen Entwicklung der jüngeren Vergangenheit eingesetzt. Kürzlich gelang es das Vefahren zur Extraktion der Zellulose auch für den Einsatz bei fossilen Hölzer aus tertiären Braunkohlen zu modifizieren. Ferner konnte gezeigt werden, daß im Zuge der Alteration der Hölzer (Abbau der Zellulose) nur eine minimale Verschiebung in deren C-Isotopie zu verzeichnen ist. Erste Ergebnisse an fossilen Hölzern aus nordwestdeutschen Braunkohleflözen belegten ferner Unterschiede in der C-Isotopie von Nackt- und Bedecktsamern. Aus diesen Ergebnissen kann geschlossen werden, daß die C-Isotopie fossiler Hölzer und deren Zellulose zur Rekonstruktion des Paläoklimas im Verlauf des Tertiärs beitragen können. Anhand von Kohleproben kann die kontinuierliche Entwicklung der C-Isotopie der Landpflanzen innerhalb eines Profils aufgezeigt werden. Im Bereich der Niederrheinischen Bucht (Deutschland) wurden hochfrequente Variationen in der C-Isotopie als direkte Signale sich ändernder Umweltparameter (Temperatur, Feuchtigkeit, usw.) interpretiert, während längerfristige Trends auf Änderungen in der Vegetation im Einzugsbereich des Moores zurückgeführt wurden. Freie Kohlenwasserstoffe, die aus Biopolymeren (Harze, Wachse) generiert werden, sind in Braunkohlen in hoher Konzentration nachweisbar. Spezifische Verbindungen (insbesondere aus der Gruppe der Terpenoide) können als chemische Fossilien angesehen werden. Der Analytik dieser Kohlenwasserstoffe als Biomarker zur Rekonstruktion der Biosphäre unterschiedlicher Epochen der Erdgeschichte kommt steigende Bedeutung in der Paläoklimaforschung zu. Anhand der Ergebnisse an Kohleflözen miozäner Lagerstätten im Bereich der Ostalpen (laufendes FWF-Projekt P14245-CHE), und der Korrelation dieser Daten mit der Mazeral- Zusammensetzung und Palynologie der Proben, konnten Informationen zu den wesentlichen Faktoren, die die C- Isotopie der organischen Substanz beeinflussen, erzielt werden. Basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes, sollen Veränderungen der Umweltbedingungen in Verlauf des Tertiärs anhand der geplanten Untersuchungen der C-Isotopie und der Geochemie der organischen Substanz (Kohle, fossile Hölzer, Harze und Zellulose) aus Braunkohlen Zentraleuropas (Ostalpen und angrenzende Gebiete; Mitteldeutschland) eozänen bis pliozänen Alters rekonstruiert werden. Es wird erwartet, daß die Kombination dieser Ergebnisse mit bereits bestehenden Klimaproxie-Daten und mit den Ergebnissen laufender Untersuchungen zur C- und O-Isotopie kalkschaliger Fossilien des Untersuchungsgebietes wesentliche Beiträge zur Entschlüsselung des biogeochemischen C-Kreislaufs leisten werden.

Die C-Isotopie der Zellulose aus Baumringen wird erfolgreich zur Rekonstruktion der klimatischen Entwicklung der jüngeren Vergangenheit eingesetzt. Kürzlich gelang es das Vefahren zur Extraktion der Zellulose auch für den Einsatz bei fossilen Hölzer aus tertiären Braunkohlen zu modifizieren. Ferner konnte gezeigt werden, daß im Zuge der Alteration der Hölzer (Abbau der Zellulose) nur eine minimale Verschiebung in deren C-Isotopie zu verzeichnen ist. Erste Ergebnisse an fossilen Hölzern aus nordwestdeutschen Braunkohleflözen belegten ferner Unterschiede in der C-Isotopie von Nackt- und Bedecktsamern. Aus diesen Ergebnissen kann geschlossen werden, daß die C-Isotopie fossiler Hölzer und deren Zellulose zur Rekonstruktion des Paläoklimas im Verlauf des Tertiärs beitragen können. Anhand von Kohleproben kann die kontinuierliche Entwicklung der C-Isotopie der Landpflanzen innerhalb eines Profils aufgezeigt werden. Im Bereich der Niederrheinischen Bucht (Deutschland) wurden hochfrequente Variationen in der C-Isotopie als direkte Signale sich ändernder Umweltparameter (Temperatur, Feuchtigkeit, usw.) interpretiert, während längerfristige Trends auf Änderungen in der Vegetation im Einzugsbereich des Moores zurückgeführt wurden. Freie Kohlenwasserstoffe, die aus Biopolymeren (Harze, Wachse) generiert werden, sind in Braunkohlen in hoher Konzentration nachweisbar. Spezifische Verbindungen (insbesondere aus der Gruppe der Terpenoide) können als chemische Fossilien angesehen werden. Der Analytik dieser Kohlenwasserstoffe als Biomarker zur Rekonstruktion der Biosphäre unterschiedlicher Epochen der Erdgeschichte kommt steigende Bedeutung in der Paläoklimaforschung zu. Anhand der Ergebnisse an Kohleflözen miozäner Lagerstätten im Bereich der Ostalpen (laufendes FWF-Projekt P14245-CHE), und der Korrelation dieser Daten mit der Mazeral- Zusammensetzung und Palynologie der Proben, konnten Informationen zu den wesentlichen Faktoren, die die C- Isotopie der organischen Substanz beeinflussen, erzielt werden. Basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes, sollen Veränderungen der Umweltbedingungen in Verlauf des Tertiärs anhand der geplanten Untersuchungen der C-Isotopie und der Geochemie der organischen Substanz (Kohle, fossile Hölzer, Harze und Zellulose) aus Braunkohlen Zentraleuropas (Ostalpen und angrenzende Gebiete; Mitteldeutschland) eozänen bis pliozänen Alters rekonstruiert werden. Es wird erwartet, daß die Kombination dieser Ergebnisse mit bereits bestehenden Klimaproxie-Daten und mit den Ergebnissen laufender Untersuchungen zur C- und O-Isotopie kalkschaliger Fossilien des Untersuchungsgebietes wesentliche Beiträge zur Entschlüsselung des biogeochemischen C-Kreislaufs leisten werden.