Paläopädologische Aufzeichnung – Wikipedia

Das paläopädologische Aufzeichnung ist im Wesentlichen der Fossilienbestand von Böden. Die paläopädologische Aufzeichnung besteht hauptsächlich aus Paläosolen, die von Hochwassersedimenten begraben oder bei geologischen Unregelmäßigkeiten, insbesondere Plateau-Steilhängen oder Seiten von Flusstälern, erhalten wurden. Andere fossile Böden kommen in Gebieten vor, in denen vulkanische Aktivitäten die alten Böden bedeckt haben.

Probleme der Erkennung[edit]

Nach der Bestattung neigen Bodenfossilien dazu, durch verschiedene chemische und physikalische Prozesse verändert zu werden. Diese schließen ein:

• Zersetzung organischer Stoffe, die einst im alten Boden vorhanden waren. Dies behindert die Erkennung der Vegetation, die sich im Boden befand, als sie vorhanden war.
• Oxidation von Eisen aus Fe²⁺ zu Fe³⁺ von O.₂ wenn der frühere Boden trocken wird und mehr Sauerstoff in den Boden gelangt.
• Austrocknen von wasserhaltigen Eisenoxiden zu wasserfreien Oxiden – wiederum aufgrund des Vorhandenseins von mehr verfügbarem O.₂ in der trockenen Umgebung.

Die Schlüssel zum Erkennen von Fossilien verschiedener Böden sind:

• Röhrenförmige Strukturen, die sich verzweigen und unregelmäßig nach unten verdünnen oder die Anatomie versteinerter Wurzelspuren zeigen
• Gradationsänderung nach unten durch einen scharfen lithologischen Kontakt wie den zwischen Landoberfläche und Bodenhorizont
• Komplexe Muster von Rissen und Mineralersatzstoffen wie die von Bodenschollen (peds) und planar Cutans.

Einstufung[edit]

Bodenfossilien werden normalerweise nach USDA-Bodentaxonomie klassifiziert. Mit Ausnahme einiger außerordentlich alter Böden, die einen tonigen, graugrünen Horizont haben, der sich von allen gegenwärtigen Böden unterscheidet und in Abwesenheit von O deutlich gebildet wird₂Die meisten fossilen Böden können in eine der zwölf von diesem System erkannten Ordnungen eingeteilt werden. Dies geschieht üblicherweise mittels Röntgenbeugung, wodurch die verschiedenen Partikel in den früheren Böden analysiert werden können, um zu erkennen, welcher Reihenfolge die Böden entsprechen.

Andere Methoden zur Klassifizierung von Bodenfossilien beruhen auf einer geochemischen Analyse des Bodenmaterials, mit der die Mineralien im Boden identifiziert werden können. Dies ist nur dann sinnvoll, wenn große Mengen des alten Bodens verfügbar sind, was selten der Fall ist.

Aufzeichnungen der verschiedenen Bodengruppen[edit]

Während des Präkambriums, als das Leben an Land durch eine sehr dünne oder nicht vorhandene Ozonschicht verhindert wurde, waren die Böden einer viel schnelleren Erosion ausgesetzt, und die meisten Fossilien aus dieser Zeit bestehen aus unentwickelten Entisolen oder Inceptisolen. Vertisole und Aridisole weisen ab dem paläoproterozoischen Kontinent einen kontinuierlichen Fossilienbestand auf (obwohl wenig darüber bekannt ist, wann sie zum ersten Mal vegetiert wurden), während einige Andisol-Fossilien aus dem Mesoproterozoikum und häufiger aus dem Ordovizier bekannt sind, kurz bevor die Vegetation des Landes begann. Weitere wichtige Andisol-Fossilien befinden sich im mittleren Jura Sibiriens.

Oxisole, tief verwitterte tropische Böden, haben ab dem Paläoproterozoikum einen reichen Fossilienbestand. Außerhalb der Eiszeiten waren Oxisole im Allgemeinen die dominierende Bodenordnung in der paläopädologischen Aufzeichnung. Dies liegt daran, dass die Bodenbildung, nach der Oxisole mehr Verwitterung benötigen als jede andere Bodenordnung, außerhalb von Epochen ausgedehnter kontinentaler Vereisung fast nicht existiert hat. Dies liegt nicht nur an den durch die Vereisung selbst gebildeten Böden, sondern auch daran, dass der Bergbau, der der andere entscheidende Faktor bei der Erzeugung neuer Böden ist, immer mit einer Verringerung der globalen Temperaturen und des Meeresspiegels zusammenfiel. Dies liegt daran, dass das aus den erodierenden Bergen gebildete Sediment das atmosphärische CO reduziert₂ Inhalt und verursacht auch Veränderungen in der Zirkulation, die von Klimatologen eng mit der Entwicklung kontinentaler Eisplatten verbunden sind. Oxisole wurden erst im späten Karbon vegetiert, wahrscheinlich weil die mikrobielle Evolution nicht vor diesem Zeitpunkt so weit fortgeschritten war, dass Pflanzen ausreichend Nährstoffe aus Böden mit sehr geringen Konzentrationen an Stickstoff, Phosphor, Kalzium und Kalium erhalten konnten.

Gelisol-Fossilien beschränken sich aufgrund ihrer extremen klimatischen Anforderungen auf die wenigen Perioden ausgedehnter kontinentaler Vereisung – die früheste vor 900 Millionen Jahren im Neoproterozoikum. In diesen Zeiträumen gibt es jedoch im Allgemeinen reichlich fossile Gelisole, wobei bemerkenswerte Funde aus dem Karbon in New South Wales stammen.

Die früheste Landvegetation findet sich in frühsilurischen Entisolen und Inceptisolen, und mit dem Wachstum der Landvegetation unter einer schützenden Ozonschicht entstanden mehrere neue Bodenordnungen. Die ersten, Histosole, tauchten im Devon auf, sind aber als Fossilien selten, da der größte Teil ihrer Masse aus organischen Materialien besteht, die dazu neigen, schnell zu zerfallen. Alfisole und Ultisole traten im späten Devon und frühen Karbon auf und haben seitdem einen kontinuierlichen, wenn auch nicht reichen Fossilienbestand in Epochen. Spodosole sind nur aus dem Karbon und aus einigen Zeiträumen seit dieser Zeit bekannt – obwohl weniger saure Böden, die ansonsten Spodosolen ähnlich sind, aus dem Mesozoikum und dem Tertiär bekannt sind und eine ausgestorbene Unterordnung darstellen können.

Während des Mesozoikums sind die paläopädologischen Aufzeichnungen tendenziell schlecht, wahrscheinlich weil das Fehlen von Gebirgsbildung und Vereisung dazu führte, dass die meisten Oberflächenböden sehr alt waren und ständig von den verbleibenden verwitterbaren Materialien verwittert wurden. Oxisole und Orthenten sind die dominierenden Gruppen, obwohl einige fruchtbarere Böden gefunden wurden, wie die zuvor aus Jura-Sibirien erwähnten ausgedehnten Andisole. Hinweise auf weit verbreitete tief verwitterte Böden im Paläozän finden sich in reichlich vorhandenen Oxisolen und Ultisolen im inzwischen stark vergletscherten Schottland und in der Antarktis. Mollisole, die wichtigsten landwirtschaftlichen Böden der Gegenwart, sind in ihrer geologischen Jugend einzigartig. Sie sind aus dem Eozän bekannt, aber nur aus dem Miozän verbreitet, als sich Grasland entwickelte. Die am häufigsten vorkommende paläopädologische Aufzeichnung ist die des Quartärs mit wenigen Böden, die sich von den heute weit verbreiteten Arten unterscheiden.

Ein wichtiger Unterschied zwischen dem paläopädologischen und dem Fossilienbestand von Pflanzen und Tieren besteht darin, dass nur sehr wenige der gefundenen Böden ausgestorben sind. Trotz der zuvor erwähnten Schwierigkeiten bei der Identifizierung ist die Paläopädologie (Untersuchung fossiler Böden) möglicherweise sehr nützlich, um die ökologischen Zusammenhänge in früheren Ökosystemen zu verstehen.

Verweise[edit]

• Retallack, Gregory John; Böden der Vergangenheit: Eine Einführung in die Paläopädologie, (2. Auflage), 2001, Blackwell Science; Malden, Massachusetts.