Original paper

Palynologie und Paläoökologie eines Küstenmoores aus dem Mittleren Eozän Mitteleuropas - Die Wulfersdorfer Flözgruppe aus dem Tagebau Helmstedt, Niedersachsen

[Palynology and palaeocology of a coastal swamp from the Middle Eocene of Central Europe - The Wulfersdorf seam group from the open cast mine Helmstedt, Lower Saxony]

Lenz, Olaf Klaus

Kurzfassung

Die mitteleozäne Wulfersdorfer Flözgruppe aus der Helmstedter Oberflözgruppe wurde eingehend palynologisch bearbeitet um zu zeigen, welche Möglichkeiten der paläoökologischen Informationen sich aus der Analyse von Pollenvergesellschaftungen ergeben: 182 Taxa von Pollen, Sporen und Plankton werden in einem ausführlichen taxonomischen Kapitel beschrieben und auf 14 Tafeln abgebildet. Die Ergebnisse der quantitativen Analyse der Palynomorphen-Verteilung sind in insgesamt 12 hochauflösenden Pollendiagrammen aus allen Abschnitten der Flözgruppe vom Liegenden bis zur Basis von Flöz 4 dargestellt. Um eine objektive Basis für die Auswertung dieser Diagramme zu erhalten, ist zusätzlich auf verschiedene Methoden multivariater Statistik wie der Cluster-Analyse und der Principal Component-Analyse zurückgegriffen worden. Isopollenkarten wurden für ein kohliges Band im oberen Zwischenmittel erstellt, das ein kurzfristiges Verlandungsereignis repräsentiert und entlang einer engen Zeitscheibe im Verlauf des Abbaufortschritts beprobt werden konnte. Isopollenkarten und statistische Analyse stellen eine gute Grundlage für die Rekonstruktion eines detaillierten Vegetationsmodells dar.

Die Vegetation in diesem Ablagerungsraum zeichnet sich durch eine deutliche Zonierung aus, die abhängig von der Küstennähe und dem Salzgehalt des Wassers ist. Im Zuge von Transgressionen und Regressionen wanderten die Pflanzengesellschaften im Laufe der Ablagerung der Flözgruppe landeinwärts oder seewärts. Die damit verbundenen Schwankungen in der Häufigkeit der Palynomorphen sind somit faziellen Ursprungs und weniger klimatischen Ursachen zuzuschreiben. Nachgewiesen ist in Küstennähe eine Mangrove, deren Hauptelemente Rhizophora, Avicennia, Psilodiporites iszkaszentgyoergyi sowie im Übergangsbereich zum Hinterland Nypa sind. Hinter der Mangrove breitet sich abhangig vom Salzgehalt des Wassers eine brackische bzw. Süßwassermarsch aus. Hauptelemente sind die Restionaceen und Sparganiaceen/Typhaceen, charakteristische Begleiter sind die holzigen Mutterpflanzen von Plicapollis pseudoexcelsus und Pompeckjoidaepollenites suhhercynicus. Lokal häufige Elemente wie die Palmen siedelten sich dagegen vermutlich in sogenannten Hammocks an, Bauminseln, die innerhalb der Marsch verbreitet waren. Hinter dieser folgt ein Bruchwald, der von den Mutterpflanzen von Triporopollenites rohustus, Tricolpopollenites lihlarensis und Tricolporopollenites cingulum dominiert war. Es können zwei Bruchwald-Typen unterschieden werden. Typ 1 wird hauptsächlich von T. rohustus, Corylaceen, Cyrillaceen und Sapotaceen gebildet. Taxodiaceen und Süßwasserplanktonformen wie Botryococcus zeigen feuchte Bedingungen an. In bestimmten Bereichen läßt die Assoziation von Ericaceen, Nepenthaceen und Corylaceen einen Rückschluss auf nährstoffarme Bedingungen zu. Bruchwald-Typ 2 wird hauptsächlich von den Fagaceen T. lihlarensis und T. cingulum, Myricaceen, Juglandaceen, Aquifoliaceen und Nyssaceen gebildet.

Auf Grund des Vorkommens von Nypa und der Ausbreitung der Küstenmangrove kann von einem zumindest subtropisch/ tropischen Klima, wenn nicht sogar tropischen Bedingungen ausgegangen werden, die vergleichbar mit den klimatischen Bedingungen in rezenten indomalayischen Mangroven sind.

Abstract

A detailed palynological investigation of the Wulfersdorf seams and associated sediments within the Upper Seam Group of Helmstedt has been carried out with the aim of demonstrating the potential of palynological analysis for paleoecological information. 182 taxa of spores, pollen and plankton are described in a systematic chapter and figured on 14 plates. The results of quantitative analysis and the distribution of palynomorphs are presented in 12 high-resolution pollen diagrams from different sections of the lignite bearing succession. In order to provide a more objective ecological evaluation various methods of multivariate statistics such as cluster analysis and principal component analysis were applied. In addition, isopollen maps have been constructed from a carbonaceous band occurring within an estuarine interbed and representing a brief terrestrialisation event. Sampling was carried out along a narrow time plane during mining progress. Based on both, statistical analyses and isopollen maps, a detailed vegetation model of a Middle Eocene coastal swamp has been constructed.

The Middle Eocene coastal plain vegetation in the Helmstedt area was characterized by a clear zonation in response to the proximity of the coast and exposure to salt-water. Thus, variations in composition of palynomorph assemblages are controlled by shifts of environment and facies rather than climatic effects. A mangrove belt comparable to modern mangroves is indicated by the restricted occurrence of pollen of Rhizophora, Avicennia and Nypa as well as the form taxon Psilodiporites iszkaszentgyoergyi of uncertain botanical affinity. Behind the mangrove zone, pollen of Restionaceae and Sparganiaceae/Typhaceae indicate the presence of a more open, marsh-like vegetation together with the closely associated Plicapollis pseudoexcelsus and Pompeckjoidaepollenites suhhercynicus, probably pollen of woody plants of known resp. assumed juglandaceous affinity. Other elements, such as palms apparently grew in restricted stands, perhaps in tree islands dotting the more open marsh-like vegetation, since their pollen shows a patchy distribution. The main peat forming vegetation was a mire forest dominated by Fagaceae and associated with Myricaceae, Juglandaceae, Aquifoliaceae and Nyssaceae. This occured in alternation with a Corylaceae dominated forest including Cyrillaceae and Sapotaceae. Ericaceae probably formed an understorey on nutrient deficient soils.

Keywords

PalynologytaxonomypalaeoecologylignitesGermanymiddle eocene