Benthos-Foraminiferen in Extremhabitaten

Das Auftriebsgebiet vor Namibia ist eines der produktivsten Gebiete
der Weltmeere. Die hohe organische Flußrate zur Sedimentoberfläche
kann nicht vollständig abgebaut werden. Im inneren bis mittleren
Schelfbereich akkumulieren dadurch hoch organische, bis zu 14 m
mächtige, Diatomeenschlicke (EMEIS et al. 2004). Hier kommt es
durch bakterielle Aktivität zur Sauerstoffzehrung bis zur Anoxis,
zusammen mit der Bildung von Schwefelwasserstoff und Methan (EMEIS
et al. 2004, WEEKS 2004). In solchen Sedimenten spielt die
Denitrifizierung eine bedeutende Rolle im Stickstoffkreislauf
(TYRRELL & LUCAS 2002). Die Denitrifizierung war lange Zeit nur
von Bakterien bekannt, allerdings konnte sie mittlerweile auch für
Foraminiferen nachgewiesen werden (RISGAARD-PETERSON et al. 2006,
HØGSLUND et al. 2008). Nur in den am stärksten an Sauerstoff
verarmten Sedimenten (O2 ≤ 0,3 ml l-1) des Diatomeengürtels vor
Namibia wurde die Benthosforaminiere Virgulinella fragilis lebend
(gefärbt) aufgefunden (vgl. auch ALTENBACH et al. 2002). Diese ist
als Art bekannt, welche an ein sauerstoffarmes und sulfidisches
Milieu angepasst ist (BERNHARD 2003) und damit als Proxy für solche
Extremenhabitate gelten kann. Die bearbeiteten Proben wurden
während der Ausfahrt M57 des Forschungsschiffes Meteor im Jahr 2003
im Zuge des DFG-Projekts Al 331/14-1 in 29-2074 m Wassertiefe vor
Namibia gewonnen. Anhand der Proben konnten die Verteilungsmuster
der Benthosforaminiferen des Diatomeengürtels und der anliegenden
Bereiche verglichen werden. Hierfür wurden taxonomische und
faunistische Auswertungen mit physikalischen und chemischen
Analysen verglichen. Anhand der vorliegenden Ergebnisse kann der
namibianische Schelf in vier Siedlungszonen (Gruppen A bis D)
eingeteilt werden. Die A-Gruppe umfasst die flachsten Stationen,
die von terrigenen Eintrag und Hydrodynamik stark geprägt sind. Die
Stationen der D-Gruppe liegen im äußeren Schelf und am
Kontinentalhang. Die Foraminiferen-Assoziationen und die
geochemischen Parameter dieser Gruppe tendieren zu normal marinem
Milieu. Die Stationen des Diatomeengürtels werden in die B-Gruppe
mit lebenden Virgulinella fragilis und die C-Gruppe mit toten V.
fragilis geteilt. Die Sauerstoffgehalte der B-Gruppe liegen nicht
über 0,3 ml l1-, ansonsten können die beiden Gruppen B und C anhand
der physikalischen und che-mischen Parameter nicht unterschieden
werden. Das Auftreten von V. fragilis wird von einem Konsortium von
drei weiteren Foraminiferen-Arten umrahmt. Ihr sporadisches, aber
gemeinsames Auftreten auch in größerer Sedimenttiefe (bis 19 cm)
lässt vermuten, dass sie aufgrund von erhöhten Sauerstoffgehalten
an der Sedimentoberfläche in Richtung der Redoxkline in größere
Sedimenttiefen migrieren. Auf ein pulsierendes Redoxpotential
deuten Schwefelbakterien (SCHULZ & SCHULZ 2005) und
sedimentchemische Untersuchungen (BORCHERS et al. 2005) hin. Auch
die variierende Anzahl von teratologischen Gehäusen und die extrem
niedrigen δ13C-Werten von V. fragilis dürften auf das zeitlich und
lokal schwankende Redoxverhältnis zurückzuführen sein. Für zwei
Arten des Konsortiums kann fakultative Denitrifizierung angenommen
werden (RISGAARD-PETERSON et al. 2006, HØGSLUND et al. 2008). Daher
dürfte sich das Konsortium durch temporäre oder persistierende
Denitrifizierung ernähren, und somit in den Extremhabitaten
Namibias erfolgreich siedeln. Für das Auftriebsgebiet vor Chile
konnte dies in situ nachgewiesen werden (HØGSLUND et al. 2008). Die
ältesten Vertreter der Gattung Virgulinella sind seit dem Oligozän
(HAGN 1952, STOLYAROV 2001) bis in das Pliozän (REVETS 1991)
bekannt. Sie zeigen eine extreme morphologische Ähnlichkeit zur
rezenten Virgulinella fragilis. Sedimentologische Untersuchungen
der namibianischen Schelfsedimente deuten auf reduzierende
Verhältnisse seit dem Miozän hin (BATURIN 2002). Somit könnten in
der Zukunft tiefer reichende Sedimentprofile eine lückenlose
Aufnahme der Morphotypen, und somit der evolutiven Anpassung der
Gattung vor Namibia, aufzeigen.