Quaternary Science Journal - Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheing... by Geozon Science Media

Eiszeitalter

Gegenwart

1 2 4 - 131 2 Abb., 1 T a b .

Hannover

1999

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets W O L F G A N G B O E N I G K & M A N F R E D FRECHEN*)

- L o e s s , p a l a e o s o l , l u m i n e s z e n s dating, G r e e n l a n d i c e c o r e s , T ö n c h e s b e r g , M i d d l e R h i n e area, G e r m a n y

Z u s a m m e n f a s s u n g : Am Tönchesberg und in Ko blenz-Metternich sind über dem Bt-Horizont des Eems (OIS 5 e ) bis an die Basis des Oberweichsel-Löß (OIS 2) zehn eigenständige Bodenbildungen nachgewiesen, die durch Sedimentationsphasen voneinander getrennt sind. Bis auf die beiden jüngsten, die als braune Tun drenböden anzusprechen sind, handelt es sich u m gut ausgeprägte Ah-Horizonte, z. T. um Bv-, Bt-Ah- bzw. Bt-Horizonte. [Climatic variations in early weichselian loess s e q u e n c e s o f t h e Middle R h i n e a r e a ] E x t e n d e d Abstract: T h e loess/palaeosol sequences of the Middle Rhine area provide a relatively detailed and continuous terrestrial record o f climate and environ ment change of the past 200,000 yrs. Loess/palaeosol sequences are generally well pronounced in inter- and intra-crater depressions o f scoria cones in the East Eifel Volcanic Field, and on fluvial terraces, e.g. the lower middle terrace o f the river Rhine and Moselle. Stratigraphical and chronological investigations o f loess/palae osol sequences from the sections at Tönchesberg and Koblenz-Metternich in the Middle Rhine area, indicate, that the last interglacial/glacial cycle is preserved in much more detail than previously thought. T h e erup tion age o f the scoria cones and intercalated tephra lay ers were independently dated by the 40Ar/39Ar-single grain-fusion dating method. These age estimates are in agreement with the geological interpretation. In both sections, the last interglacial soil is covered by at least ten palaeosols, postdating the Eemian (oxygen isotope [sublstage, OIS 5 e ) brown forest soil. T h e upper part o f the brown forest soil was truncated in both sec tions. T w o A horizons, a chernozem and a brown soil at Tönchesberg and two chernozem-like palaeosols at Ko blenz-Metternich, were formed on reworked pedosediments. A reverse magnetization, designated to b e the Blake event (~ 117,000 yrs), was recognized in these sediments at section Tönchesberg indicating a cooling and accumulation phase between 119,000 and 117,000 *) Anschrift der Verfasser: Prof. Dr. W. BOENIGK, Abtei lung Quartärgeologie, Geologisches Institut, Univer sität zu Köln, Zülpicher Str. 49a, D-50674 Köln, Priv.Doz. Dr. M. FRECHEN, Centre for Environmental Change & Quaternary Research, GEMRU, Francis Close Hall, Swindon Road, Cheltenham GL50 4AZ, Großbritannien

yrs. It is likely, that this cooling event corresponds to OIS 5e2. T h e following warming event, ranging from 117,000 to 113,000 yrs, is evidenced by a chernozem and a brown soil corresponds to OIS 5 e l , as defined by the Greenland ice-core archive. Similar contempora neous abrupt climate changes were described for the la ke sediments of the Lac du Bouchet in France b y the pollen spectra during OIS 5e. At the sections o f Tön chesberg and Koblenz-Metternich the lower p e d o c o m plex is covered by reworked loess-like sediments and loess, which is designated to b e of Lower Weichselian age, most likely OIS 5d. Mean TL age estimates, al though slightly underestimated, (additive dose method) range from 91 to 112 ka for these sediments a n d are in agreement with the geological interpretation. The uppermost part o f the loess is superimposed by a gleyed chernozem, which is designated to represent the Brörup interstadial (OIS 5c). At section Tönchesberg, the interstadial palaeosol is covered by reworked humic-rich sediments, which are superimposed b y a "parabraunerde-chernozem (BtAh)" palaeosol, designated to represent the Odderade interstadial and OIS 5a. Pel let sands and reworked humic-rich sediments interca lated b y at least three soil formations (A horizons) were accumulated during OIS 4 and 3. It is likely that these soil formations are younger than 75,000 and older than 50,000 yrs based on luminescence dating. A correlation between the terrestrial record o f the loess/palaeosol sequences from the Middle Rhine area and the deep sea climate archive is difficult owing to the low resolution and to the climatic response o f t h e oxy gen isotope ratio, which primarily records the conti nental ice volume. As climate changes over western Eu rope and Greenland might have been contempora neous throughout the past 130,000 yrs, a correlation with the ice-core record is likely. The loess/palaeosol sequences in the Middle Rhine area show a similar suc cession in time and a similar number of climatic fluc tuations for the Lower Weichselian (OIS 5), as recorded in the ice core archive. Thus, cooling and warming events, recorded in the GRIP ice core, may have been strong enough to cause a marked change in the vegeta tion and hence in the surface stability of Central Europe. It is still an open question whether these fluctuations are synchronous or out o f phase. During late OIS 5e up to early OIS 3 in Central Europe, the climate and environment change indicates a corre-

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets

lation with variation o f temperature during times of n o or little ice in North America and Eurasia. A more re liable correlation between the Central European loess archive and the Greenland ice-core record improves the climate reconstruction of the past 130,000 yrs.

Gut

gegliederte

dem

Mittelrhein-,

Frühweichsel

neben

humosen Hu

m u s z o n e . B R U N N A C K E R (1958) b e s c h r e i b t a u s Kit zingen

Süddeutschland

drei

Humuszonen

o b e r h a l b d e s letztinterglazialen B o d e n s . SEMMEL differenziert

im R h e i n - M a i n - G e b i e t d r e i

H u m u s z o n e n , M o s b a c h e r H u m u s z o n e n , die sich

Weichsellöß-Abfolgen dem

das

F l i e ß e r d e n in e i n e U n t e r e u n d e i n e O b e r e

(1968)

Einleitung

v o n BRUNNACKER (1958) u n d

gliedert

125

SEMMEL

werden

(1968) a u s

Rhein-Main-Gebiet

und

oberhalb des „Erbacher B o d e n s " (Äquivalent des E e m s ) , w ä h r e n d d e r f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n Inter stadiale bildeten.

a u s S ü d d e u t s c h l a n d b e s c h r i e b e n . D i e aus d i e s e n

I n d e n l e t z t e n 10 J a h r e n e r b r a c h t e n

Untersuchungen

Standardabfol

p h i s c h e U n t e r s u c h u n g e n im M i t t e l r h e i n g e b i e t e i

g e n des letzten Interglaziah/Glazialzyklus b e g i n

n e kompliziertere Abfolge und detailliertere Glie

n e n mit e i n e r P a r a b r a u n e r d e , d i e mit d e m K l i m a

derung der frühweichselzeitlichen Löß-Paläobo-

optimum der letzten Warmzeit, d e m Eem-Inter-

d e n - A b f o l g e n . D i e derzeit a m b e s t e n g e g l i e d e r t e n

glazial, korreliert w i r d . B R U N N A C K E R (1990) u n t e r

frühweichselzeitlichen L ö ß s e q u e n z e n sind an d e r

resultierenden

lößstratigra-

< 200m ü.NN O Schlackenkegel onn M V . r T " K Phonolithisches > 200m u.NN < ^ > pti ntrum E r u

o n s z e

A b b . 1: Lage d e r Profile T ö n c h e s b e r g und K o b l e n z - M e t t e r n i c h a m Mittelrhein Fig. 1: Map showing the locality o f the Tönchesberg and Koblenz-Metternich section in the lower Middle Rhine area

126

WOLFGANG BOENIGK & MANFRED FRECHEN

Mosel in Koblenz-Metternich (s. Abb. 1) et al.,

1994,

1999;

F R E C H E N et al.,

1995;

(BOFNIGK CONARD

al. 1995) und in der Osteifel am Tönchesberg ( B E C K E R et al., 1989;

1989;

BOENIGK &

H E N T Z S C H , 1990;

FRECHEN,

1994;

Z Ö L L E R et

FRECHEN,

al.

1994;

1995; B O E N I G K et al., dieser Band) sowie an den Wannenköpfen ( F R E C H E N , 1995; F R E C H E N & J U S T U S , 1998) aufgeschlossen. Im folgenden sollen die Abfolgen vom Tönchesberg und von Koblenz-Metternich einander gegen übergestellt werden,

8 7

REINDERS & HAMBACH,

Tönchesberg: Am Tönchesberg, einem Schlackenvulkan aus dem jüngeren Mittelpleistozän, sind saale- und weichselzeitliche Löfs-Deckschichten in großer Mächtigkeit erschlossen. In den Deckschichten des Tönchesberges wird der unterste zwi schengeschaltete rotbraune Bt-Horizont einer Parabraunerde mit dem Klimaoptimum der letzten Warmzeit, dem Eem, korreliert. Diese Interpreta tion basiert auf der vulkanologischen Altersab schätzung des Tönchesberg-Vulkans, die eine Einschätzung jünger als die Hüttenberg-Tephra mit 215 ± 4 ka erlaubt ( B O G A A R D & S C H M I N C K E 1990), so daß nur saalezeitliche und jüngere Deckschichten möglich sind. Der Nachweis des Blake-Event ( B E C K E R et al. 1989, REINDERS & H A M BACH 1995) der magnetischen Polaritäts-Skala mit 117 ka oberhalb des 1. kräftigen Bt-Horizontes in der Deckschichtenfolge bestärkt die pedologische Einstufung dieses Bt-Horizontes als Rest der Parabraunerde des Eem-Interglazials (Unterstufe 5e). Damit sind die hangenden Ablagerungen sicher eem- bis weichselzeitlichen Alters, was durch die Lumineszenz-Daten ( F R E C H E N 1994) bestätigt wird. Diese weichselzeitlichen Ablagerungen zeigen ein reich gegliedertes Profil, das 11 Bodenhori zonte aufweist ( B O E N I G K et al. dieser Band), von denen 10 Horizonte in das Unter- und MittelWeichsel zu stellen sind (Abb. 2). Diese Boden horizonte wurden durch Geländeansprache, Mes sung der toc- (total organic carbon), Karbonatund Ton-Gehalte sowie durch mikromorphologi sche Untersuchungen nachgewiesen. Es ergibt sich folgende Sequenz für das Unter- und Mittel weichsel Löß: Oberweichsel 10 9

Diskordanz brauner Boden Fließerde brauner Boden

2 1

Fließerde Diskordanz Ah-Horizont Fließerde, humos Ah-Horizont Lehmbröckel-Sande Diskordanz-Erosion Löß, vom" Hangenden Frostspalten Ah-Horizont, Schwammgefüge Fließerde, humos, Blöcke an der Basis Diskordanz-Erosion BtAh-Horizont Parabraunerde-Tschernosem: Schwammgefüge, Tonverlagening, Ton und Humusverarmung zum Hangenden Lehmbröckelsand u. Fließerde Diskordanz Fließerde, humos Diskordanz-Erosion Ah-Horizont Tschernosem eines feuchten Standorts (SwAh), im tieferen Teil synsedimentäre Überprägung Schwemmlöß- und Fließerde Diskordanz-Erosion Ah-Horizont, Tschernosem, intensive Bioturbation, makroskopisch gut sichtbar am Übergang vom Löß in den Ah-Horizont Schwemmlöß Diskordanz Bv-Horizont: stark humos, dünne Tonbeläge Ah-Horizont stark humos, Bioturbationsspuren Eließerde, humos mit Blake Event 117ka Diskordanz Bt-Horizont = E e m (Unterstufe 5e)

Koblenz-Metternich: Die Deckschichten der Unteren Mittelterrasse der Mosel in Koblenz-Metternich beginnen mit Hoch flutsedimenten und Löß, der zu einem Bt-Hori zont einer Parabraunerde überprägt wurde. Die ser interglaziale Boden wird aufgrund der Terrassenstratigraphie (Untere Mittelterrasse = saalezeit liche Ablagerung) und der Lumineszenz-Datie rungen an den Deckschichten mit dem Klima optimum des letzten Interglazials, der EemWarmzeit, korreliert ( B O E N I G K et al., 1 9 9 4 ; F R E C H E N et al., 1 9 9 5 ) . Darüber folgen diskordant humose Fließerden, in denen zwei Humuszonen, Ah-Horizonte, zwischengeschaltet sind. Diese Abfolge wird von B O E N I G K et al. ( 1 9 9 9 ) als unterer Pedokomplex bezeichnet. Darüber sind Lehmbröckel sande tind Schwemmlösse abgelagert worden. Zum Hangenden hin folgt der obere Pedokomplex, der aus zwei kräftigen Bt-Horizonten, die durch einen Ah-Horizont (Tschernosem) diskor dant voneinander getrennt sind, aufgebaut wird.

127

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets

T a b e l l e 1: E r g e b n i s s e d e r P a l ä o d o s i s - u n d D o s i s l e i s t u n g s b e s t i m m u n g s o w i e IRSL-Alter. D i e P r o b e n b e z e i c h n u n g e n s i n d i d e n t i s c h mit d e n e n aus F R E C H E N (1994). Table 1: Results o f the palaeodose and dose rate determination and IRSL age estimates. T h e sample numbers are identical with those described in FRECHEN (1994).

Palaeodosis [Gray]

Probe

Dosisleistung [Gy/ka]

IRSL-Alter [1000 Jahre]

Mittelwerte in Abb. 13

51,3 ± 3,5

3,821

13,4 + 1,3

Toe 12 Toe 13

3,582 4,179

Toe 24

9 6 , 0 + 5,7 104,9 ± 4,6 156,8 ± 11,4 161,3 ± 7,5 1 7 4 , 2 + 6,6

3,607

26,8 25,1 38,9 39,8 48,3

Toe 50

226,1 ± 14,0

3,510

64,4 + 6,6

Toe 40

296,4 ± 34,3

3,953

75,0 ± 8,3

Toe

Toe 20 Toe 22

4,031 4,053

± 1,8 +2,3 + 4,6 + 3,9 ± 4,2

25-27 39-40 48

Darüber wurden h u m o s e Fließenden und Lehm

2. E i n w a n d : S t i m m t d e r Z e i t r a h m e n ?

b r ö c k e l s a n d e akkumuliert, die ihrerseits minde

Für

s t e n s d u r c h drei A h - H o r i z o n t e u n t e r g l i e d e r t w e r

s c h e B e a r b e i t u n g , gestützt a u f

den.

von

s c h e D a t i e r u n g in K o m b i n a t i o n m i t P a l ä o m a g -

S c h w e m m l ö s s e n u n d lößartigen Fließerden über

netik, L u m i n e s z e n z d a t i e r u n g u n d n i c h t zuletzt

lagert, die d u r c h 3 D i s k o r d a n z e n unterteilt w e r

sedimentologisch-pedologische

den.

die Altersstellung eindeutig.

Die

humosen

Fließerden

S i e sind d u r c h m a r k a n t e

werden

Kiesschnüre ge

kennzeichnet. Aufgrund rungen

der

Das detaillierten

Lumineszenz-Datie

( T a b . 1) ist d i e G r e n z e

zu den

Ober-

d e n T ö n c h e s b e r g ist d u r c h v u l k a n o l o g i radioisotopi

Bearbeitung

Profil K o b l e n z - M e t t e r n i c h liegt a u f

der

Unteren Mittelterrasse, die b i s l a n g unwider sprochen

in d a s

S a a l e - G l a z i a l i.e.S. gestellt

W e i c h s e l - A b l a g e m n g e n an d e r 1. o d e r 2. K i e s

wird. D i e D e c k s c h i c h t e n s o l l t e n d a n n in d a s

s c h n u r f e s t z u l e g e n ( A b b . 2).

E e m - I n t e r g l a z i a l u n d in d i e W e i c h s e l - K a l t z e i t

Korrelation:

fung v o r l i e g e n , d o c h p a l ä o m a g n e t i s c h e

Mit

tersuchungen

zu stellen s e i n . H i e r k ö n n t e e i n e F e h l e i n s t u den beiden Schichtenfolgen v o m Tönches

und

Lumineszenzdatierungen

b e r g u n d v o n K o b l e n z - M e t t e r n i c h ( A b b . 2) l i e g e n

(Abb.

Akkumulations/Bodenbildungssequenzen

Einstufung d i e s e r A b l a g e r u n g e n in das E e m -

für

das Unter- und Mittel-Weichsel vor, die über d e m

2) a n d e n D e c k s c h i c h t e n b e s t ä t i g e n d i e

Interglazial u n d d a s W e i c h s e l - G l a z i a l .

Bt-Horizont des Eem-Interglazials, a m T ö n c h e s b e r g 10 u n d in K o b l e n z - M e t t e r n i c h 8 B o d e n h o r i

3. E i n w a n d : D i e b e s c h r i e b e n e n

zonte aufweisen. In Koblenz-Metternich k o m m e n

werden

n o c h 2 D i s k o r d a n z e n hinzu. Die

Dem

Postulierung e i n e r solchen Vielzahl von B ö

d e n im Zeitabschnitt Unter- u n d Mittel-Weichsel m u ß zu W i d e r s p r u c h h e r a u s f o r d e r n ,

daher hier

die Diskussion einiger möglicher Einwände.

Phänomene

überbewertet.

ist e n t g e g e n z u h a l t e n , d a ß e s nicht zu b e

streiten ist, d a ß in b e i d e n P r o f i l e n e i n e W e c h selfolge

von

Akkumulation

und

Bodenbil

d u n g vorliegt.

1. E i n w a n d : E s h a n d e l t s i c h u m e i n e A u s n a h

Die

me.

sprache, toc-, Karbonat- und Tonmineral-Ge

B o d e n b i l d u n g e n sind d u r c h G e l ä n d e a n

J e d e s g u t e Profil mit e i n e r D e t a i l - G l i e d e r u n g

halt s o w i e d u r c h M i k r o m o r p h o l o g i e ( B O E N I G K

ist e i n A u s n a h m e f a l l . Nur die w e n i g s t e n E r e i g

et al. 1999; B O E N I G K et al. 2000) g u t b e l e g t . E s

n i s s e d e s l e t z t e n Glazials s i n d in L ö ß - P r o f i l e n

bleibt das Argument, es h a n d e l e sich u m sehr

k o n t i n u i e r l i c h überliefert.

kurze

Zeitabschnitte,

und

der

klimatische

128

WOLFGANG BOENIGK & MANFRED FRECHEN

A l t e r in k a (Mittelwert)

KoblenzMetternich Pedologie Sedimento logie

IRSL

Kiesschnur

17-19

23-26

30-32

24-26

26-33

32-34

42-45

55-59

Iiiiiiiiiiii

**.

y y

62-67

75-77

77-92

92-116

73-79

85-89

>92-117

>103-130

TAT * Ca Ca Ca

III

•

Löß auf

Legende

Sedimentologie

Legende Pedologie

TT"

Fließerde Humose J Fließerde

11 j \1! j 1111 Schwemmlöß | IUI Lößlehm Hochflut-

----J SEDIMENT

Diskordanz

" _ | Lehmbröckelsande - "

Schotter

EiskeilPseudomorphosen

•

Artefakte

Steine

oooa

Vernässung I I I I Verbraunung

[

Bv einer Braunerde Cacaf l KarbonatanreicherungsJ horizont

l Tschernosem J (Humuszone)

ParabraunerdeTschernosem

Bt-Rest einer Parabraunerde

Lößkindl

Abb. 2: Korrelation der Löß-/Paläoboden-Abfolgen des T ö n c h e s b e r g e s u n d v o n Koblenz-Metternich. Die

T L - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s e T ö n c h e s b e r g s o w i e die I R S L - u n d T L - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s e v o n K o

b l e n z - M e t t e r n i c h s i n d a u s FRECHEN (1994) u n d F R E C H E N et al. (1995) e n t n o m m e n . D i e n e u e n

IRSL-Da-

tierungsergebnisse T ö n c h e s b e r g b e z i e h e n sich auf Tabelle l. Fig. 2: Correlation o f the loess/palaeosol s e q u e n c e from the sections at Tönchesberg and Koblenz-Metternich (Bt = clay-rich B horizon o f brown forest soil; Ah = humic-rich A horizon). TL age estimates concerning Tön chesberg and IRSL and TL age estimates concerning Koblenz-Metternich are from FRECHEN (1994) and FRECHEN et al. (1995). The data o f the IRSL age estimates for Tönchesberg are found in t a b l e l .

W e c h s e l sei u n e r h e b l i c h .

S i c h e r ist, d a ß

gen Horizonten um Löß, der kaltzeitliche B e d i n

sich bei den meisten der beschriebenen B o

g u n g e n anzeigt. Fließerden und

d e n b i l d u n g e n u m sehr kurze Phasen handelt,

rizonte deuten aber ebenfalls auf eine

a b e r ihre D a u e r u n d k l i m a t i s c h e U r s a c h e ist

L a n d o b e r f l ä c h e , die k l i m a t i s c h u n d d u r c h

m i t S i c h e r h e i t h ö h e r zu b e w e r t e n als d i e d e r

g e V e g e t a t i o n zu e r k l ä r e n ist.

Verspülungshoinstabile gerin

N a ß b ö d e n im O b e r w e i c h s e l , d i e als stratigrap h i s c h e Leithorizonte verwendet w e r d e n .

D i e K o r r e l a t i o n d e r b e i d e n Profile e r g i b t f o l g e n d e Ergebnisse (Abb. 2): Die Verknüpfung der Bt-Ho

Die

F r a g e der Wertigkeit der

Sedimentationser

rizonte,

d i e als R e l i k t e d e r

Parabraunerde

aus

g e b n i s s e zwischen d e n P h a s e n der B o d e n b i l d u n g

d e m E e m (5e) aufgefaßt w e r d e n , ist n a c h

dem

b l e i b t offen. In d e n m e i s t e n F ä l l e n h a n d e l t e s s i c h

vorliegenden Daten-Material a n z u n e h m e n .

u m F l i e ß e r d e n u n d v e r s p ü l t e S e d i m e n t e , in w e n i

s o k l a r l a s s e n sich d i e L ö s s e d e s O b e r - W e i c h s e i s

Eben

129

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets

aufgrund

der Lumineszenz-Datierungen

identifi

tationsphasen v o n e i n a n d e r getrennt sind. Bis a u f die b e i d e n jüngsten, die als b r a u n e B ö d e n anzu

z i e r e n (FRECHEN 1 9 9 4 ; FRECHEN e t al. 1 9 9 5 )

s p r e c h e n sind, h a n d e l t e s s i c h u m g u t a u s g e p r ä g Das

zwischen diesen beiden Einheiten liegende

S e d i m e n t p a k e t m u ß d a h e r in d a s Unter- u n d M i t tel-Weichsel gestellt werden. F ü r diesen Zeitab

te B o d e n h o r i z o n t e , d i e als A h - H o r i z o n t e , d i e z.T. zu e i n e m B v - , B t A h - b z w . B t - H o r i z o n t e n t w i c k e l t sind.

schnitt l i e g e n a l s D a t i e r u n g s h i l f e n a m T ö n c h e s berg die Identifizierung d e s B l a k e - E v e n t (BECKER

Eine Korrelation mit d e m marinen Klima-Archiv

et al. 1 9 8 9 , R E I N D E R S & H A M B A C H 1 9 9 5 ) u n d für b e i

e r w e i s t s i c h für d a s F r ü h w e i c h s e l a l s s c h w i e r i g

b z w . nicht durchführbar. Die Auflösung d e r mari

Profile L u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n

vor ( F R E

CHEN 1 9 9 4 , F R E C H E N e t al. 1 9 9 5 ) . D i e A b l a g e r u n g e n

nen

Sauerstoff-Isotopenkurve

reicht nicht a u s

- F l i e ß e r d e n u n d v e r s p ü l t e S e d i m e n t e - sind j e

( M A R T I N S O N e t al. 1 9 8 7 ; B A S S I N O T e t a l . 1 9 9 4 ) ,

d o c h für T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e m n g e n

d i e z a h l r e i c h e n P a l ä o b ö d e n zu k o r r e l i e r e n .

nicht

ideal, s o d a ß n o c h U n s i c h e r h e i t e n b e s t e h e n . D i e

Die

K o r r e l a t i o n ( A b b . 2 ) erfolgt d a h e r im w e s e n t l i

z o n t e s a m T ö n c h e s b e r g mit d e m S a u e r s t o f f - I s o t o -

c h e n aufgrund

sedimentologisch/pedologischer

pen-Substadium 5 e kann aufgrund d e r C h r o n o l o

B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r Infrarot

gie u n d d e r s t r a t i g r a p h i s c h e n E r g e b n i s s e a l s g e s i

Ansprache

unter

Optisch Stimulierten Lumineszenz-Daten. Der

untere

chert a n g e s e h e n werden.

P e d o k o m p l e x v o n Metternich

wird

mit d e m E e m - B t u n d d e n d a r ü b e r f o l g e n d e n A r tefakte-führenden Ablagerungen mit den B o d e n horizonten eines Ah- und eines Bv-Horizontes a m

D e r unterste Bt-Hori

zont der Parabraunerde v o n Koblenz-Metternich wird

aufgrund

der

Lumineszenz-Datierungen

( F R E C H E N e t al. 1 9 9 5 ) u n d d e m V o r h a n d e n s e i n d e r

Deckschichten

a u f der saalezeitlichen

Unteren

Mittelterrasse mit d e m K l i m a o p t i m u m d e r letzten

T ö n c h e s b e r g verknüpft. In b e i d e n P r o f i l e n folgt d a r ü b e r e i n m e h r e r e M e

W a r m z e i t korreliert. Am T ö n c h e s b e r g werden die b e i d e n im H a n g e n

ter m ä c h t i g e s L ö ß p a k e t . Der

Korrelation d e s untersten kräftigen Bt-Hori

o b e r e P e d o k o m p l e x v o n M e t t e r n i c h mit s e i

n e n b e i d e n B t - H o r i z o n t e n w i r d m i t d e n sehr kräf tigen B o d e n h o r i z o n t e n v o n T ö n c h e s b e r g , die b e i B E C K E R et al. ( 1 9 8 9 ) als e r s t e u n d z w e i t e U n t e r

d e n f o l g e n d e n A h - H o r i z o n t e , d e r o b e r s t e zu e i n e r B r a u n e r d e d e g r a d i e r t , aufgrund d e r i n v e r s e n M a g n e t i s i e m n g , d i e m i t d e m B l a k e E v e n t korreliert wird

( B E C K E R et

al., 1 9 8 9 ; R E I N D E R S &

Weichsel-Humuszone b e z e i c h n e t werden, korre liert.

g e n ( F R E C H E N 1 9 9 4 ) zeitlich in d a s a u s g e h e n d e

Aufgrund d e r L u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n wird i m Top

des Bt-Ah-Horizontes a m Tönchesberg u n d

u n d aufgrund

HAMBACH,

1995)

der Lumineszenz-Datiemn-

S a u e r s t o f f - I s o t o p e n - S u b s t a d i u m 5 e gestellt. Der

kräftige

Parabraunerde-Tschernosem wird

M e t t e r n i c h d i e G r e n z e z w i s c h e n Unter- u n d Mit

Chronologie

in das

tel-Weichsel a n g e n o m m e n .

5a gestellt. D e r o b e r s t e B t - H o r i z o n t d e s o b e r e n

T o p d e s o b e r s t e n B t - H o r i z o n t e s in K o b l e n z -

aufgrund

Tönchesberg

der Lumineszenz-

Sauerstoff-Isotopenstadium

P e d o k o m p l e x e s a t i s K o b l e n z - M e t t e r n i c h w i r d mit Auf

eine

weiterführende

Parallelisierung

verzichtet, d a a n g e n o m m e n

werden

wird

dieser kräftigen B o d e n e n t w i c k l u n g korreliert.

muß, d a ß

a u c h d i e s e d e t a i l l i e r t e n A b f o l g e n nicht v o l l s t ä n

Die

dig sind u n d e i n e V e r k n ü p f u n g n u r n a c h d e r A b -

zonte sowie die beiden schwachen Verbraunun-

zähl-Methode

gen, die mit d e n b e i d e n Lohner B ö d e n korreliert

fragwürdig

ist. G e w i s s e

Unter

d a r ü b e r f o l g e n d e n drei s c h w a c h e n A h - H o r i

s c h i e d e in d e r A u s p r ä g u n g d e r B ö d e n sind s i c h e r

w e r d e n , s i n d in b e i d e n Profilen a u f g r u n d d e r Lu

s t a n d o r t b e d i n g t . K o b l e n z - M e t t e r n i c h liegt i m g e

mineszenz-Datierungen

schützten Moseltal, der T ö n c h e s b e r g dagegen 1 4

v e r m u t l i c h in d a s frühe S t a d i u m 3 z u s t e l l e n .

k m entfernt a u f d e r H o c h f l ä c h e d e r Eifel u n d m o r phologisch

ca. 150 m höher.

Ein V e r g l e i c h d i e s e r früh- u n d m i t t e l w e i c h s e l z e i t lichen Löß-/Paläobodenabfolgen mit d e n palyno logisch untersuchten

Diskussion u n d Schlußfolgerungen

in d a s M i t t e l - W e i c h s e l ,

Niedersachsen

W e i c h s e l - I n t e r s t a d i a l e n in

( B E H R E 1989; B E H R E & LADE 1 9 8 6 ;

Z u s a m m e n f a s s e n d sind s o w o h l a m T ö n c h e s b e r g

B E H R E & VAN DER PFLICHT 1 9 9 2 ) legt n a h e , d a ß auf

als a u c h in K o b l e n z - M e t t e r n i c h z w i s c h e n d e m B t -

grund der chronologischen Daten d e r Tscherno-

Horizont d e s E e m s

(Sauerstoff-Isotopenstadium

s e m - P s e u d o g l e y m i t d e m B r o r u p u n d d e r kräftige

und der Basis des Oberweichsel-Lösses (Sau

Parabraunerde-Tschernosem mit d e m Odderade

5e)

erstoff-Isotopenstadium 2 ) 1 0 eigenständige B o

korreliert

denbildungen nachgewiesen, d i e durch Sedimen

schwächer

werden.

Die

ausgebildeten

darüber

folgenden

Ah-Horizonte

lassen

130

WOLFGANG BOENIGK & MANFRED FRECHEN

sich mit dem Oerel-, Glinde-, Moershoofd- und Hengelo-Interstadial korrelieren. Der obere schwachbraune Boden der oberen Mittelweich selzeitlichen Abfolge des Tönchesberges kann mit dem Denekamp-Interstadial korreliert wer den.

mutet. Im Vergleich mit den Klima-Archiven aus Eisbohrkernen, See-Sedimenten und Mooren zeigt sich, daß in Lößprofilen eine durchaus gleichwertige Differenziemng des Klimaganges möglich ist.

Die Lößprofile lassen aber darüber hinaus, zwi schen dem Bt-Horizont des Eem und der Boden bildung, die dem Brorup gleichgesetzt wird, meh rere Klimaschwankungen erkennen.

Dank

Die Abfolge über dem Bt vom Tönchesberg be ginnend mit einer Diskordanz gefolgt von der Ab lagerung einer Fließerde mit dem paläomagnetischen Signal des Blake-Event und den Bodenho rizonten 1 und 2, muß noch in Sauerstoff-Isotopen-Unterstufe 5e eingeordnet werden und be legt Klimaschwankungen im ausgehenden Eem. Über dem folgenden Lößpaket, das dem Sauerstoff-Isotopen-Stadium 5d zuzuordnen ist, erfolgt eine Bodenbildung aus Löß, danach eine Erosion, dann die Akkumulation und Bodenbildung, die dem BrOrup zugeordnet werden kann; das heißt, vor dem eigentlichen Bromp hat es eine weitere Klimaschwankung gegeben, die wie das Brorup in Sauerstoff-Isotopen-Unterstufe 5c einzustufen ist. Es wird angenommen, daß die Klima- und Um weltveränderungen während der letzten 130.000 Jahre im westlichen Europa und in Grönland isochron abgelaufen sind ( D A N S G A Ä R D et al. 1993). Daher liegt ein Vergleich der sehr detaillierten Löß-/Paläoboden-Abfolge des „Eiszeitlichen Löß profils" und vom Tönchesberg, Osteifel, mit den Klimadaten des GPdP-Eisbohrkernes für das Frühund Mittel weichsei nahe. Neben den signifikan ten Klima V e r ä n d e r u n g e n , z.B. das letzte Intergla zial und die beiden frühglazialen Interstadiale Brorup und Odderade, wurden mehrere Klima schwankungen mit geringerer Intensität nachge wiesen. Diese Klimaveränderungen waren genü gend ausgeprägt, um die Vegetation und damit die Oberflächenstabilität in Mitteleuropa zu be einflussen und konnten so in den beiden LößProfilen überliefert werden. Ein Vergleich mit den Daten aus den Eisbohrkernen, z. B. bei J O H N S O N et al. 1997, zeigt große Ähnlichkeit der Zahl und Po sition der Klimaschwankungen, was als isochro ner Verlauf der Klimakurve von Mitteleuropa und von Grönland interpretiert werden kann. Die vorgelegten stratigraphischen und chronolo gischen Daten zeigen, daß der letzte Interglazial/Glazialzyklus in den Lößsequenzen Mitteleuro pas wesentlich besser überliefert ist als bisher ver

Wir bedanken uns bei der DFG für die finanzielle Fördemng im Rahmen des Projektes „Quartär der Eifel" ( B o 413/5). Frau Krings sorgte für die h o h e Qualität bei den Reinzeichnungen der Abbildung.

Schriftenverzeichnis BASSINOT, F. C , LABEYRIE, L. D., VINCENT, E., QUIDELLEUR, X.,

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Manuskript eingegangen am 10. März 1999