Das Randecker Maar: Fossilien aus einem miozänen Kratersee

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1 Das Randecker Maar: Fossilien aus einem miozänen Kratersee Michael W. Rasser Das Randecker Maar ist eine weltberühmte Fossilfundstelle auf der mittleren Schwäbischen Alb nahe Kirchheim unter Teck. Es handelt sich dabei um einen Maarsee aus der Zeit des späten Untermiozäns (ca. 16 Millionen Jahre vor heute), der durch eine vulkanische Explosion im Urach-Kirchheimer Vulkanfeld entstand. Bekannt ist das Randecker Maar vor allem wegen seiner perfekt erhaltenen Fossilien, allen voran Pflanzenreste und Insekten, sowie Kleinsäuger, Amphibien und Schnecken. Das Staatliche Museum für Naturkunde Stuttgart hat bei zwei Grabungskampagnen (2009 und 2011) in Zusammenarbeit mit der Universität Tübingen zahlreiche neue Erkenntnisse gewonnen, von denen dieser Beitrag erste Ergebnisse vorstellt. Was ist ein Maar? Ein Maar ist eine durch vulkanische Explosionen entstandene Kraterstruktur, in der sich ein See bilden kann. In der Eifel befinden sich noch heute eine ganze Reihe von wassergefüllten Maaren, wie das Meerfelder Maar, das Weinfelder Maar oder das Schalkenmehrener Maar, die für den Namen solcher Strukturen Pate gestanden haben. Die Aussprengung erfolgt dabei durch den Kontakt des an Gesteinsklüften aufsteigenden heißen Magmas mit dem Grundwasser im Deckgebirge. Eine Besonderheit ist, dass Maarseen oft kleinräumig und tief sind, mit sehr steilen, schmalen Rändern. Die Vielfalt der darin abgelagerten Gesteine ist in der Regel gering, deren Schichtung hingegen meistens sehr ausgeprägt (Cohen 2003). Dies trifft ganz besonders auch auf das Randecker Maar zu. Es gehört zum insgesamt 1500 km 2 großen Urach-Kirchheimer Vulkanfeld und liegt etwa 9 Kilometer südöstlich der Stadt Kirchheim unter Teck. Durch Wasserdampfexplo- Abb. 1: Das Panoramafoto zeigt die Beckenform des Randecker Maars. Im Hintergrund ist das Becken erodiert und daher zum Albvorland hin offen. Ganz hinten ist der Bergkegel der Limburg bei Weilheim an der Teck zu erkennen, ein von der Erosion herauspräparierter Schlot (Diatrem) des Urach-Kirchheimer Vulkanfelds. 86 Paläontologie aktuell Berichte aus Forschung und Wissenschaft

2 sionen entstand hier ein mindestens 150 Meter tiefer Krater mit einem Durchmesser von 1200 Metern, in dem sich ein See bildete, der offensichtlich keine nennenswerten Zu- oder Abflüsse hatte (Jankowski 1981). Die fossilreichen Maarsee-Ablagerungen bestehen vorwiegend aus eingeschwemmten Tuffiten sowie Karbonaten und bituminösen Blätterkohlen, dem so genannten Dysodil (Abb. 2). Abb. 2: Die fossilreiche Blätterkohle (Dysodil) ähnelt einer flexiblen Dachpappe. Beim Trocknen zerfällt sie allerdings rasch. Rohstoffknappheit Entdeckt wurde das Randecker Maar im Zuge intensiver Suche nach brennbaren Rohstoffen Mitte des 19. Jahrhunderts, und für kurze Zeit wurde dort der Dysodil (Blätterkohle) sogar versuchsweise abgebaut. Dabei wurde man schnell auf den ungewöhnlich gut erhaltenen Fossilbestand aufmerksam. Die Gewinnung von Steinöl aus dem Dysodil war schon damals unrentabel und wurde rasch wieder aufgegeben. Seitdem gab es eine Vielzahl an kleineren Grabungen und zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen am Fossilmaterial (Schweigert 1998; Schweigert & Bechly 2001). Das Randecker Maar wird heute nicht ohne Grund zu den bedeutendsten Geotopen in Deutschland gezählt (Schweigert 2007). Neue Grabungskampagnen Grabungen in einem Naturschutzgebiet sind von vornherein problematisch, da dort jeglicher Eingriff in die Natur möglichst gering sein muss. Ein weiterer Aspekt war natürlich, ein möglichst langes, durchgehendes, fossilreiches Profil zu finden. Wir entschieden uns daher, nahe einer Stelle zu graben, an der bereits der Tübinger Paläontologe Frank Westphal (1963) ein ungestörtes Profil nachgewiesen hatte und die Grabung auf einem recht flachen, offenen Gelände durchgeführt werden konnte. Eine geeignete, nur wenig durch Rutschungen gestörte Stelle konnte schnell ausfindig gemacht werden. Begonnen wurde Abb. 3: Die extrem dünnlagigen Laminite aus der vorderen Grube. zusammengestellt von Mitgliedern der Paläontologischen Gesellschaft 87

3 dort im Jahr 2009 mit einer zweiwöchigen Grabungskampagne. Dabei wurde ein 2,20 Meter mächtiges Profil aus feinstgeschichteten kalkigen Seesedimenten (Laminiten) aufgedeckt (Abb. 3). In einer etwa zwei mal zwei Meter großen Grube wurden, ausgehend von einem definierten Nullpunkt, Schichtpakete mit fünf bis zehn Zentimetern Stärke abgetragen und dann neben der Grube aufgespaltet. Dadurch konnte eine Vielzahl von Fossilien schichtgenau aufgesammelt werden. Das Profil selbst wurde im Detail beprobt und vermessen (Abb. 4). Aufgrund des unerwarteten Erfolgs, auf Anhieb ein 2,20 Meter mächtiges und ungestör- Abb. 4: Für physikalische Messungen im Labor wurden Sedimentsäulen geborgen, die das Profil vollständig dokumentieren. Im Bild der Präparator Achim Lehmkuhl. Abb. 6: Studenten und Volontäre spalten die Laminite auf der Suche nach Fossilien auf. Diese werden sofort verpackt und beschriftet. Im Vordergrund Professor James Nebelsick von der Universität Tübingen. Abb. 5: Das acht Meter mächtige Gesteinsprofil erstreckt sich über mehrere Gruben. tes Profil mit Laminiten gefunden zu haben, war das Ziel für die folgende Grabung klar: die Erweiterung der Grabungsstelle und die Erfassung eines möglichst langen Profilabschnitts, um die Seegeschichte rekonstruieren zu können. Ausgehend von der Grabungsstelle von 2009 wurde daher im Jahr 2011 unmittelbar oberhalb davon weitergegraben (Abb. 5). Da die diesmal dreiwöchige Grabung als eine Lehrgrabung der Universität Tübingen angelegt war, konnte auf ein größeres Team zurückgegriffen werden, sodass täglich immer rund zehn Personen anwesend waren. Dies war umso wichtiger, als auf den Einsatz eines Baggers aufgrund naturschutztechnischer Erwägungen und der Schwierigkeiten, die es mit sich bringt, einen solchen Bagger gefahrlos an die Grabungsstelle zu bringen, verzichtet wurde. Außerdem konnte der Um- 88 Paläontologie aktuell Berichte aus Forschung und Wissenschaft

4 satz an potenziell Fossilien führendem Material deutlich erhöht werden. Wie schon im Jahr 2009 wurden spaltbare Gesteinspakete Schicht für Schicht entnommen und neben der Grube aufgespaltet (Abb. 6). Knochen, Zähne und Skelette Die Laminite sind vorwiegend hellgrau bis beige gefärbt; teilweise sind dickere Lagen mit braunen Tonen eingeschaltet. In der Mitte des etwa acht Meter mächtigen Profilausschnitts wird die Laminit-Abfolge von einem mächtigen, tonig-erdigen Bereich mit Schuttbrekzien aus kalkigem Jura-Gestein unterbrochen. An dessen Basis fanden wir überraschenderweise eine Anreicherung von Wirbeltier-Resten mit den Knochen eines Krokodils und von Großsäugern. Unter den Säugetieren der neuen Grabungen stechen zwei Neufunde besonders hervor: eine fast vollständige Bulldog-Fledermaus (Abb. 7) aus den fein geschichteten Sedimenten, von der bislang nur zwei Exemplare bekannt waren, sowie der fragmentierte Kiefer eines Paarhufers (Abb. 8), möglicherweise eines Hirschs, der gemeinsam mit den Langknochen anderer Säugetiere in der erwähnten Knochenlagee gefunden wurde. Dieser Kiefer weist noch einige Rätsel auf und kann voraus- sichtlich erst nach einer gründlichen Präpara- tion genauer bestimmt werden. An Amphibien-Funden ie sind vor allem ein vollständiger, juveniler Salamander (Abb. 9) sowie diverse Knochenreste zu erwähnen. Reptilien sind in den Seesedimenten Abb. 7, links: Bulldoggfledermaus, ca. 7 cm breit. Inv.-Nr. SMNS Abb. 8, Mitte: Linker Kieferast eines noch unbestimmten Paarhufers, ca. 13 cm lang. Inv.-Nr. SMNS Abb. 9, unten: Juveniler Salamander, ca. 5 cm lang. Inv.-Nr. SMNS zusammengestellt von Mitgliedern der Paläontologischen Gesellschaft 89

5 Abb. 10, oben: Kieferast des Krokodils Diplocynodon. Länge ca. 16 cm. Inv.-Nr. SMNS Abb. 11, links: Knöcherne Hautplatten (Osteoderme) eines Krokodils, gefunden in der Nähe des Krokodilkiefers aus Abb. 10 und offensichtlich zum selben Tier gehörend. Bildbreite 10 cm. Inv.-Nr. SMNS Abb. 12, unten: Vogelbein, Länge ca. 32 mm. Inv.-Nr. SMNS Alle Fotos: M. Rasser. 90 Paläontologie aktuell Berichte aus Forschung und Wissenschaft

6 des Randecker Maars insgesamt nicht häufig. Umso bemerkenswerter sind die Funde eines Krokodilkiefers und einiger Krokodil-Hautknochenplatten (Abb ). Ein kompletter Kiefer war aus dem Randecker Maar bisher noch nicht bekannt. Er gehört zu Diplocynodon, einer Krokodilgattung, die zur Zeit des Untermiozäns in Süddeutschland recht häufig war. Vogelreste waren aus dem Randecker Maar ebenfalls kaum bekannt. Im Jahr 2009 konnten ein isoliertes, aber ansonsten gut erhaltenes Vogelbein (Abb. 12) sowie eine nicht näher bestimmbare Vogelfeder geborgen werden. Unter den Wirbellosen wurden zahlreiche Insekten und gut erhaltene Schneckengehäuse gefunden. Letztere weisen vor allem auf eine sehr artenreiche Landschneckenfauna hin, während die Wasserschnecken im Vergleich dazu äußerst artenarm waren. Die Insekten wurden erst vor Kurzem von Joachim (2010) neu bearbeitet. Am häufigsten unter allen Funden waren erwartungsgemäß Pflanzenreste, vor allem Blätter. Diese liegen vorwiegend in Form von Abdrücken vor, während die Erhaltung mit organischer Substanz in den ergrabenen Schichten selten war. Ausblick Viele Fossilien und andere erdwissenschaftliche Daten warten noch auf ihre Auswertung, und die Erforschung des Randecker Maars wird sicher noch einige Jahre weitergehen. Zukünftige Grabungen haben das Ziel, auch noch andere Lebensräume des Maarsees zu erfassen, um ein möglichst umfassendes Bild von Klima und Vegetation in der Umgebung dieses miozänzeitlichen Kratersees zu erhalten. Dank: Die Grabung wurde vom Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart finanziert. Wir danken dem Pächter Heinz Schempp und dem Naturschutzzentrum Schopfloch, dessen Leiter Dr. Wolfgang Wohnhas sowie Frau Sonja Strobel für ihre Kooperation. Sowohl die Gemeinde Bissingen mit Bürgermeister Marcel Musolf als auch die zuständigen Behörden unterstützten unser Vorhaben mit einem Minimum an Bürokratie. Die technische Grabungsleitung hatte Martina Battenstein. Herzlichen Dank an die beteiligten Präparatoren, allen voran Marit Kamenz, Martin Kapitzke, Achim Lehmkuhl und Markus Rieter sowie an eine Vielzahl Studenten, Ehrenamtliche, Praktikanten und Volontäre, die die Grabung erleichterten und hier leider nicht alle aufgeführt werden können. Die wissenschaftliche Leitung wurde maßgeblich mitgetragen von Prof. James Nebelsick und Dr. Anita Roth-Nebelsick. Literatur Cohen, A. S. (2003): Paleolimnology. Oxford University Press, Oxford. Jankowski, B. (1981): Die Geschichte der Sedimentation im Nördlinger Ries und Randecker Maar. Bochumer geol. geotechn. Abh. 6: Joachim, C. (2010): Biodiversität und Palökologie fossiler Insekten des Randecker Maar (Unter-Miozän, SW-Deutschland). Documenta naturae 179: Schweigert, G. (1998): Das Randecker Maar. Stuttgarter Beitr. Naturk. C43: Schweigert, G. (2007): Explosionsartiger Ausbruch eines Vulkans Das Randecker Maar auf der Schwäbischen Alb. In: Look, E.-R. & H. Quade (Hrsg.): Faszination Geologie Die bedeutendsten Geotope Deutschlands. S Schweizerbart-Verlag, Stuttgart. Schweigert, G. & G. Bechly (2001): Bibliographie zur Geologie und Paläontologie des Randecker Maars (Unter-Miozän, Südwestdeutschland) von Stuttgarter Beitr. Naturk., B302: Westphal, F. (1963): Ein fossilführendes Jungtertiär- Profil aus dem Ober-Miozän des Randecker Maars (Schwäbische Alb). Jber. Mitt. Oberrhein. geol. Ver., n. F. 45: Mitglieder der Paläontologischen Gesellschaft berichten aus Forschung und Wissenschaft. Der 1912 in Greifswald gegründeten Paläontologischen Gesellschaft gehören heute mehr als 1000 Paläontologen, Geologen, Biologen, Ur- und Frühgeschichtler, aber auch zahlreiche Hobbypaläontologen an. Seit 1984 wurde bereits 23- mal die Karl-Alfred-von-Zittel-Medaille der Gesellschaft an verdiente Hobbypaläontologen verliehen. Spezielle Fragen zu Fossilien, regionaler Geologie und Paläontologie werden von kompetenten Ansprechpartnern aus der Paläontologischen Gesellschaft beantwortet unter: zusammengestellt von Mitgliedern der Paläontologischen Gesellschaft 91