New insights into Late Albian – Turonian paleoceanography and climate evolution from high resolution analysis of drill cores in the Tarfaya Basin, southern Morocco

Beil, Sebastian ORCID

The Cretaceous with extremely high atmospheric pCO2 is one of the warmest periods in the Phanerozoic, providing an endmember to test climate models. Repeated periods of widespread dysoxic / anoxic conditions (Oceanic Anoxic Events; OAEs) were characterized by enhanced burial of organic matter and different degrees of marine faunal turnovers, that can be seen as extreme equivalents for the already observed trend of expanding Oxygen Minimum Zones (OMZ) in modern oceans caused by anthropogenic climate warming. One of the largest OAEs occurring at the Cenomanian / Turonian boundary is OAE2. This thesis presents results from Core SN°4 drilled in the Tarfaya Basin (SW Morocco). This continuous record spanning the time from the late Albian to early Turonian allowed 1) to reconstruct climatic and paleoceanographic variability during this period in the Tarfaya Basin, 2) to unravel climate processes and biospheric changes during the onset of OAE2 and 3) to study phosphorus dynamics during the Cenomanian and early Turonian.

Die Kreide zeichnet sich als eine der wärmsten Perioden des Phanerozoikums durch signifikant höhere atmosphärische CO2-Konzentrationen aus, was sie zu einem idealen Vergleichsobjekt für Klimamodellierungen macht. Wiederholt auftretende Ozeanische Anoxische Events (OAEs) sind gekennzeichnet durch weiträumige dysoxische / anoxische Bedingungen, welche sich in einer starken Anreicherung organischen Kohlenstoffes in marinen Sedimenten, häufig begleitet von Aussterbeereignissen, wiederspiegeln. Diese Ereignisse können als extreme Äquivalente des sich bereits heute zu beobachtenden Trends der Expansion der Sauerstoff-Minimum-Zonen (OMZ) infolge der globalen Klimaerwärmung angesehen werden. Das OAE2 an der Cenomanium-Turonium-Grenze ist eines der bedeutendsten dieser Events. Im Rahmen dieser Dissertation wurde der Bohrkern SN°4 aus dem Tarfaya Becken (SW Marokko) untersucht. Dieser kontinuierliche Sedimentkern besteht aus offen marinen Ablagerungen der mittleren Kreise vom oberen Albium bis zum unteren Turonium und gestattete: 1) die Rekonstruktion von klimatischen und ozeanographischen Änderungen dieser Zeit, 2) eine hoch aufgelöste Studie klimatischer und sedimentärer Variabilität während der Anfangsphase des OAE2 und begleitender Umwälzungen in der Biosphäre und 3) die Rekonstruktion von Änderungen im Phosphorhaushalt während des Cenomaniums und unteren Turoniums.

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Beil, Sebastian: New insights into Late Albian – Turonian paleoceanography and climate evolution from high resolution analysis of drill cores in the Tarfaya Basin, southern Morocco.

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