Environmental Control on Growth and Development of a Deep-Water Carbonate Mound from the Porcupine Seabight

Rüggeberg, Andres ORCID

The objective of this study is to reconstruct past environmental settings locked in the sediments of a carbonate mound in the northern Porcupine Seabight, west off Ireland. Benthic foraminiferal assemblages were investigated on two sediment cores, one located on top of the mound and a second one from an off-mound position further north as control site. The off-mound samples reveal two different assemblages: (1) an Interglacial group dominated by infaunal species, and (2) a Glacial group, dominated by cassidulinid species. Due to an incomplete stratigraphic record in the on-mound core, same species of the off-mound assemblages were grouped in on-mound samples. The Interglacial group dominates and the Glacial group is less abundant throughout the entire core indicating the lack of glacial time intervals in the on-mound core, which is coherent with stable oxygen isotope data and U/Th dates on coral fragments. A third assemblage is abundant in samples of the on-mound core showing elevated epibenthic species. This Mound group shows a great affinity to strong currents, high nutrient availability and is supposed to indicate Mediterranean Outflow Water in the northern Porcupine Seabight, as well as a higher coral cover on Propeller Mound in an earlier interglacial period. A Late Pleistocene decline in mound growth for Propeller Mound is suggested by the decrease of the Mound group towards the Holocene. Finally, the reconstructed environmental setting portrays the boundary conditions of the habitable range for the cold-water corals. Their growth occurred during interglacial and interstadial periods, whereas a glacial retreat of corals is documented in the absence of glacial sediments in the on-mound core. These conclusions are summarised in a model which efficiently accounts for the mound development covering the period of the Northern Hemisphere Glaciation.

Die vorliegende Arbeit hat sich zum Ziel gesetzt, die vergangenen Umweltbedingungen der nördlichen Porcupine Seabight (westlich von Irland) rekonstruieren. Benthischer Foraminiferen-Vergesellschaftungen wurde an zwei Sedimentkernen untersucht: ein Kern vom Propeller Mound (on-mound), und ein zweiter, weiter nördlich gelegener Referenzkern (off- mound). Die Untersuchungen des Referenzkernes lassen zwei unterschiedliche Vergesellschaftungen erkennen: (1) eine interglaziale, von endobenthischen Foraminiferen dominierte Gruppe, und (2) eine glaziale, von cassidulinoiden dominierte Gruppe. Aufgrund einer unvollständigen Stratigraphie in den on-mound Sedimenten, wurden die off-mound identifizierten Vergesellschaftungen auf den on-mound Kern übertragen. Diese Untersuchung zeigt eine Dominanz der Interglazialen Gruppe und weist auf das Fehlen von glazialen Intervallen im on-mound Kern hin, welches von stabilen Sauerstoffisotopen und U/Th Datierungen unterstützt wird. Ein erhöhtes Auftreten von epibenthischen Arten wurden zur Mound Gruppe zusammengefasst. Die Arten dieser Gruppe sind an erhöhtes Substrat gebunden, welches die Korallen zu Verfügung stellen. Daher können sie als Indiz für eine höhere Korallenbedeckung während eines früheren Interglazials angesehen werden. Eine generelle Abnahme der Mound Gruppe zum Holozän weist auf einen möglichen Rückgang des Moundwachstums während des späten Quartärs hin. Abschliessend können mit Hilfe der Rekonstruktion von Umweltbedingungen Aussagen über die Verbreitung der Kaltwasserkorallen gemacht werden. Während sich diese in interglazialen und interstadialen Phasen ausbreitete und somit zum Moundwachstum beiträgt, läßt das Fehlen von glazialen Sedimenten in dem on-mound Kern auf den Rückzug ihrer Verbreitungsgrenze im Glazial schliessen. Diese Rückschlüsse sind in einem Modell zusammengefasst, das wesentlich zum Verständnis der Moundentwicklung während der Nordhemisphären-Vereisung beiträgt.

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Rüggeberg, Andres: Environmental Control on Growth and Development of a Deep-Water Carbonate Mound from the Porcupine Seabight. 2003.

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