Evolution der Biosphäre

Transkript

1 Evolution der Biosphäre Komplex I Was ist Paläontologie? Was kann Paläontologie? Warum Paläontologie? Paläontologie in Freiberg Dr. Olaf Elicki / Prof. J.W. Schneider Geologisches Institut TU Bergakademie Freiberg ( Folie im Skript [ggf. ohne Bilder])

2 Was ist Paläontologie? Wissenschaft von den Organismen vergangener Erdzeitalter. = Paläobiologie Arbeitsgegenstand sind: Fossilien: Organismen, deren Teile und jegliche Spuren ihrer Lebenstätigkeit sowie Organismengruppen, deren Entstehung, Evolution und Interaktionen Prozesse innerhalb der vorzeitlichen Biosphäre sowie Beziehungen zur Geosphäre, Atmosphäre, Hydrosphäre.

3 Was ist Paläontologie? Fossilien: Organismen (Prokaryota, Eukaryota, Animalia, Plantae, Fungi) Organismenteile (Sklerite, Zähne, Blätter, Wurzeln, Pollen,...) Spuren (Lauf-, Fress-, Wühl-, Bohrspuren, Kot- & Speiballen,...) Chemofossilien (Biomarker, Isotope...) biosedimentäre Strukturen (Biomatten [Stromatolithe], Riffe,...) Leitfossilien -Zeit!... charakterisieren bestimmte Zeitintervalle kurze zeitliche Verbreitung aber häufiges Auftreten weite räumliche Verbreitung möglichst unempfindlich gegen Umweltfaktoren Faziesfossilien Umweltfaktoren!... charakterisieren bestimmte Lebens-/Ablagerungsräume u. bedingungen sehr empfindlich für Umweltfaktoren möglichst große zeitliche und räumliche Verbreitung

4 Was kann Paläontologie? T e i l d i s z i p l i n e n d e r P a l ä o n t o l o g i e Biologische Ausrichtung Anatomie Taxonomie/Systematik Phylogenetik Paläoökologie weitere... Geologische Ausrichtung Taphonomie (Fossilisationslehre) Biostratigraphie Faziesanalyse Paläobiogeographie

5 Sedimentologie Was kann Paläontologie? biogene Gesteinsbildung Sedimentationsdynamik z.b. Kalke Diagenese Kreidefelsen Rügen Fossillagerstätten Paläobiologie Evolution

6 Was kann Paläontologie? Taphonomie biogene Gesteinsbildung Sedimentationsdynamik Diagenese Fossillagerstätten Paläobiologie lithostratischer Druck Evolution z.b. Trilobiten

7 Was kann Paläontologie? Taphonomie/ Sedimentologie biogene Gesteinsbildung Sedimentationsdynamik Diagenese Fossillagerstätten Paläobiologie Evolution definierter Ausgangszustand physiko-chemische Umwandlung Resultat von Prozessen

8 Was kann Paläontologie? Biostratigraphie - auf der Evolution von Organismen beruhende relative Altersdatierung

9 Was kann Paläontologie? Biostratigraphie - auf der Evolution von Organismen beruhende relative Altersdatierung Biostratigraphie - relative Altersdatierung mit Leitfossilien - älter/jünger Relationen in Evolutionsreihen - Anwendung lokal bis global Lithostratigraphie - relative Altersdatierung nach Lagerung - älter/jünger Relationen - Anwendung lokal bis regional Iostopendatierung - numerische Altersdatierung mit Halbwertszeiten - Anwendunglokal lokal bis global

10 Was kann Paläontologie? Zusammen mit Isotopen-Altersdatierung (numerisch) Globale Standards Diskordanzen Lücken Erosion Tektonik Biostratigraphie Verdoppelungen... Genaueste Methode der stratigraphischen Gliederung!

11 Was kann Paläontologie? Paläobiogeographie Datenerfassung (Beispiele: Trilobiten, Kambrium Reptilien Karbon-Trias) Verbreitungsgebiete (Reiche, Endemismen) Migrationspfade (geographisch) Ursachenforschung, wie z.b. Land/Meer-Verteilung, Kontinental-Drift

12 Paläoklimatologie Klima-Rekonstruktion = Litho- plus Biofazies-Analyse evaporites aeolianites playa deposits (dry red beds) wet red beds coals from Roscher & Schneider (2006) major lakes

13 Daten für numerische Modellierung von Klimazonen Beispiel: Perm Datenlieferung für Klimamodelle Klimakarten M. Roscher 2008 für Grundlagen- und angewandte Forschung bis zur Resourcen-Prognose

14 Datenlieferung für Lagerstättengeologie für Grundlagen- und angewandte Forschung bis zur Resourcen-Prognose Bspl.: Erdöl/Erdgas-Muttergesteine M. Roscher et al. 2008

15 Warum Paläontologie? Absolventen, die später paläontologisch/stratigraphisch arbeiten werden: naheliegend... Absolventen, die später ihre Tätigkeitsfelder öfter wechseln (müssen): Korrelationen/Rekonstruktionen (Kartierung/Exploration); räumliche Eigenschaftsänderungen bei Abbau/Nutzung/Beanspruchung; Abschätzung chemophysikalischer Eigenschaften, Höffigkeiten (quantitativ/qualitätiv)... Welche Möglichkeiten des Informationsgewinns gibt es? Wie funktioniert es prinzipiell? Wie hoch ist der Aufwand? Wie kann ich vorgehen? Absolventen, die später nichts mehr mit Paläontologie zu tun haben werden: Universitäre Ausbildung, universitäres Allgemeinwissen; Entwicklung eines wissenschaftlichen/geowissenschaftlichen Weltbildes. (Warum ist die Welt/das Leben, wie sie/es ist? Werden und Vergehen von geobiologischen Systemen/Prozessen, Lebens-/Ablagerungsräumen, Landschaften, Gesteinen, Lagerstätten...)

16 Paläontologie in Freiberg - Lehre Lehrende: Prof. J.W. Schneider, Dr. O. Elicki Bachelor: Evolution der Geo-/Biosphäre (P) (Geol./Min.) Grundlagen der Paläontologie (P, 2/2/0) Grundlagen der Mikropaläontologie (WP, 2/2/0) GP Bohrkerndokumentation GP Grundlagen Geologie/Stratigraphie/Paläontologie GP Paläontologie I Marine Biotope GP Paläontologie II Kontinentale Biotope GP Stratigraphie I Präkambrium/Kambrium GP Angewandte Paläontologie/Stratigraphie I GP Stratigraphie und Faziesmuster Master Pal./Strat.: M1(P) Angewandte Paläontologie/Stratigraphie (2/2/0) (Spezialisierung Paläoökologie (2/1/0) Paläontologie) GP Paläontologie III Paläoökologie M2(P) Grundlagen der Paläobotanik (P, 1/1/0) Geobiologie (2/0/0) Vertebratenpaläontologie (2/1/0) GP Paläontologie IV Paläobotanik M3(WP) GP Angewandte Paläontologie/Stratigraphie II GP Angewandte Paläontologie/Stratigraphie III Feldpraktikum sowie Masterkartierung und Auslandspraktikum P - Pflicht, WP - Wahlpflicht, M - Modul

17 Paläontologie in Freiberg - Forschung Grundlagenforschung Paläobiologie phylogenetische und taxonomische Erschließung von Makro- und Mikrobiota kontinentaler und mariner Sedimente für Biostratigraphie und Paläoökologie Prozess- und Systemforschung Synthesen mit Sedimentologie und Geochemie für Environmentanalysen und Paläoklimatologie; Synthesen stratigraphischer Daten mit Paläobiogeographie für geotektonische Rekonstruktionen Systembeziehungen Geosphäre-Biosphäre Angewandte Forschung Entwicklung und Anwendung biostratigraphischer Methoden; stratigraphisches Expertenwissen für Kartierungen und geologische Modelle für Landes- und Standortplanung, Ingenieur- und Hydrogeologie, Altlasten- und Bergschadensproblematik etc. regional: v.a. Marokko, Frankreich, Antarktis, Sardinien, Jordanien, Spanien, Deutschland, Russland, Nordamerika, Ägypten stratigraphisch: v.a. kontinentales Karbon/Perm/Trias, marines Kambrium fachlich: Makro-/Mikropaläontologie, Invertebraten, Vertebraten, Taxonomie, Biostratigraphie, Phylogenie, Paläoökologie, Rekonstruktion/Evolution von Lebens-/Sedimentationsräumen *** Ende Komplex I ***